H.264编码器在DM642上的移植与优化

摘要

近年来,随着互联网在全球范围内的日益普及,信息技术得以飞速发展,进而出现了如网络流媒体视频、视频会议等新兴多媒体业务,这些应用的出现促使现有的视频编码技术不断向前发展。作为目前此类技术中主流的编码标准,H.264标准由于采用了许多不同于先前编码标准的处理技术,使其具有高压缩比与良好的网络适应性。但它的高性能是以牺牲计算复杂度来换取的,这也给视频的实时传输带来诸多不便。以往在 PC平台通过软件实现的视频编解码器虽然较为简单,但专用性差,且运行效率不高。目前,在实际应用中,通过数字信号处理器(DSP)平台对视频进行编解码处理的操作十分普遍。因此,如何更好的将 H.264编码器与 DSP硬件结合起来,进一步提升编码效率,一直以来都是视频编码研究的热点之一。
　　本文以DM642为硬件平台,针对x264编码器的移植和优化做了如下工作:
　　1.由于存在平台兼容问题,首先要实现x264代码移植到PC平台并且可以编译通过,然后再将其从PC平台成功移植到DSP平台上,期间对代码部分做了相关调整如代码裁剪、统一数据类型、修改库文件等,解决了移植代码时的平台兼容问题。
　　2.对于运行在DM642上的x264代码执行效率不高的问题,本文拟采取多种优化措施对x264代码进行处理,先后进行了帧内预测算法、CCS编译器选项、C语言、存储器空间、线性汇编语言五个方面的细致优化,借此发挥出硬件编码的性能,从而在尽量不影响视觉效果的前提下进一步提高编码速度。
　　本文在详述了H.264视频编码标准核心技术的理论基础之上,通过对其编码算法的系统分析,以视频监控、视频会议为应用目标,结合相关 DSP芯片,在合众达SEED-DM642开发板上顺利实现了对H.264编码器的移植与优化。经实验验证,发现其在编码速度和主观质量上较优化前有很大提升。

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第1章 绪论

1.1 引言

1.2 DSP芯片的发展历程

1.3 视频编码标准的发展现状

1.4 课题研究背景

1.5 本文的结构安排

第2章 H.264编码器原理及硬件实现平台

2.1 H.264编码器原理

2.2 H.264编码器算法档次

2.3 H.264编码器核心技术

2.4 TMS320C6000系列DSP

2.5 TMS320DM642处理器

2.6 本章小结

第3章 x264编码器的平台移植与算法优化

3.1 x264开源代码

3.2 基于PC平台的x264算法优化

3.3 x264代码移植到DM642

3.4 本章小结

第4章 基于DM642的x264编码器的优化

4.1 x264在DM642平台上的优化

4.2 存储器优化

4.3 编译器选项优化

4.4 C语言级优化

4.5 线性汇编优化

4.6 优化结果

4.7 本章小结

第5章 总结与展望

5.1 本文完成的工作

5.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢