H.264视频编码标准在C6000 DSP上的优化实现

摘要

H.264(MPEG4Part10，AVC)是ITU-T(国际电信联盟)和ISO(国际标准化组织)在H.263和MPEG4的基础上制定的新一代低码率视频编码标准。H.264标准采用了先进的帧内预测编码、帧间预测编码、1/4(1/8)像素精度的运动估计、4x4整型DCT变换、先进的熵编码(CAVLC和CABAC)等先进的编码技术。与H.263等视频编码标准相比，在相同的码率下，H.264具有更佳的图像质量。H.264的技术优势决定其必将在通信、网络多媒体、高清电视等众多领域中得到应用。 DSP技术的飞速发展使得DSP芯片在信号处理、实时数据通信、语音处理、图形/图像处理等领域得到越来越广泛的应用。H.264视频编码标准在DSP平台上的实现具有非常重要的理论意义和实用价值。 论文首先介绍了美国德州仪器公司(TICo.)的TMS320C6000系列DSPs的结构和特点，以及C6000平台上的软件开发环境CCS(CodeComposerStudio)。 接着以闻亭公司(WintechCo.Ltd.)的DAM6416P图像处理平台为基础，详细讨论了H.264JM7.3编解码程序向DSP平台移植的过程，列举了移植过程中遇到的问题和解决方法，叙述了程序的优化方法，给出优化结果并对结果进行比较分析。在该平台上，实现了H.264BaselineProfile的编解码器。到目前为止，解码器已达到了实时运行的要求。 最后，论文对下一步的工作提出了一些建议。

目录

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第一章绪论

1.1视频编码技术的背景与历史

1.2视频编码标准的发展

1.2.1 MPEG-x视频编码标准的发展

1.2.2 H.26x视频编码标准的发展

1.3数字信号处理和DSPs的发展过程

1.3.1实时数字信号处理

1.3.2 DSPs的发展历程和应用

1.4 TI公司(TEXAS INSTRUMENT)DSPS芯片概述

1.4.1 TMS320系列DSPs芯片的基本结构特点

1.4.2功能强大的TMS320C64X

1.5论文的主要工作

第二章先进的视频编码标准H.264

2.1 H.264概述

2.2 H.264主要技术

2.2.1帧内预测编码

2.2.2帧间预测编码

2.2.3 4×4的整数DCT变换

2.2.4先进的熵编码

2.2.5 SP-slice和SI-slice

2.3 H.264的应用和改进

2.3.1 H.264的应用领域

2.3.2 H.264的改进

第三章TMS320C6416的功能和DAM6416P图像处理平台

3.1 TMS320C6000系列DSPS结构和特点

3.1.1 TMS320C6000系列DSPs结构特点

3.1.2 TMS320C6000系列DSPs结构

3.2 TMS320C64xx扩展的定点运算指令和C6000软件开发环境

3.2.1 TMS320C60000公共指令集概述

3.2.2 TMS320C64xx扩展的定点运算指令

3.2.3流水线

3.2.4内联函数(intrinsics)

3.2.5 C6000软件开发集成环境CCS

3.3 DAM6416P图像处理平台技术特性简介

第四章H.264(JM73)在TMS320C6416上的移植和优化

4.1 H.264(JM73)算法概述

4.1.1 H.264(JM73)编码器

4.1.2 H.264(JM73)解码器算法概述

4.2 JM73编解码器C代码在DAM6416P上的移植

4.2.1阶段一去除冗余代码、改写C代码和正确配置编译选项

4.2.2阶段二 优化C代码

4.2.3阶段三 线性汇编与C代码的混合编程

4.3对移植和优化工作的总结

第五章对下一步工作的建议

5.1对DSP端JM73程序进一步优化工作的建议

5.2对H.264标准优化工作的建议

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间参加项目和公开发表论文情况