XVID视频编码器的DSP优化设计与实现研究

摘要

随着人们对信息需求的不断增长和互联网与多媒体技术的不断发展，图像信息的数据量迅速增长，适应有限带宽要求而发展起来的低码率视频编码技术成为了当今视频通信的研究重点；同时，随着数字信号处理器(DSPs)的进一步完善与发展，基于DSP的视频编码的优化设计与实现技术已经引起了视频编码技术理论研究人员的高度重视,因此，深入研究高效率视频编码算法的DSP实现优化技术，具有重要的实际价值。本文在对MPEG-4的XVID视频编码算法分析的基础上，分析和探讨了视频编码的优化设计与实现技术，具体包括以下内容：首先分析了MPEG-4多媒体编码标准的应用范围、MPEG-4标准的组成结构和视频编码工具等几个方面的内容，并在此基础上，实现了基于PC环境的XVID软件编码器。接着，为了进一步提高XVID编码器的性能，本文针对AD公司Blackfin系列中的定点DSP芯片Blackfin533，讨论了在实现中需要考虑的数字信号处理器的结构特点、资源分配和程序设计与调试等方面的优化设计技术，提出了一种实用的DSP优化设计方法，即首先用C代码实现编码器，然后，针对DSP的特点和算法性能定量分析的结果，用汇编语言对编码器性能影响最大的模块进行优化与修正，进而研制出了高效的XVID视频编码器。最后，用视频图像序列对用Blackfin533实现的视频XVID编码器进行了测试试验，其程序代码量为17k，各种系数表占用内存90k，计算速度为33.0帧/秒，压缩比为57.1，信噪比（PSNR）为39.2dB。试验结果验证了基于blackfin533的编码器的有效性和实时性,以及与MPEG-4解码器的兼容性。