基于XSBase27平台的AVS软件解码器优化

摘要

AVS(Audio video coding standard)是我国数字音视频编解码技术标准工作组于2003年自主制定的具有自主知识产权的数字音视频编解码技术标准,其专利池管理策略成功地解决了我国长期受H.263、H.264、MPEG-4等国际音视频标准专利限制的问题。AVS标准在我国的数字电视,IPTV,多媒体通信、视频监控等广阔的领域中占有重要地位,对我国信息产业的发展具有重大意义。
　　 本文简要介绍了AVS标准的发展现状及其关键技术,并阐述了AVS各项关键技术相对MPEG-2、H.264视频标准的优点。
　　 本文以rm_52j版本参考代码中的解码器部分为基础,针对XSBase270平台对AVS-P2视频解码器进行了以下算法流程以及汇编指令级优化:
　　 本文首先在算法流程上对AVS视频软件解码器进行了优化。为避免亮度亚像素插值中整像素样本读取时的坐标范围判断,本文对亮度参考图像进行了边界扩展。针对色度亚像素插值部分则提前判断运动矢量的情况,在水平或垂直运动分量为零的情况下简化色度插值过程。帧内、帧间亚像素插值模式选择会带来多重分支跳转,使得程序判断次数多,流水线中断严重。为解决这一问题,本文采用了查表这一优化手段来提高分支程序跳转的速度。
　　 针对嵌入式平台受制于数据总线,数据存储及读取耗时长的问题,本文结合了重建和帧内预测过程,将ICT变换后残差矩阵保留在处理器内部,省去了ICT变换后数据存储及重建前数据读取的过程,从而提高了解码速度。XSBase270平台支持的WMMX无线多媒体指令也是本文的一个重要优化手段。WMMX指令依据单指令多数据(SIMD)原理,提升数据批量处理的速度,对提高解码器中大运算量的亚像素插值、ICT函数的运行速度起到了关键作用。
　　 AVS视频软件解码器在经过本文上述各改进方法的优化后,对QCIF测试视频序列达到24帧/秒及以上的解码速率,实现了在XSBase270平台上的实时解码。