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基于DSP的AVS实时解码器的研究与实现

作　者: 裴雷
导　师: 刘卫东
学　校: 中国海洋大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: AVS DSP 实时解码器优化
分类号: TN764
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 222次
引　用: 2次
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内容摘要

AVS是我国自主研发的音视频标准,其中第二部分:视频(AVS1-P2)已获批成为国家标准。它有性能高,计算复杂度低,专利授权费用低等优点。但目前依然没有成熟的AVS编解码器解决方案,不利于AVS向新一代数字音视频产业的应用,因此AVS1-P2解码器实时播放的研究与实现,就成为AVS产业化的重要内容。论文研究的目的就是在DSP平台上对AVS1-P2解码器进行解码速度的优化,提高输出帧率,达到实时播放的要求。首先,研究了AVS1-P2的主要编解码算法和DSP平台TMS320DM642的特点以及常用的DSP优化方法,为解码器的优化打下基础。解码器解码速度的提高,关键是各核心解码模块的效率提高,因此论文的重点内容是针对解码器各功能模块的特点,提出核心模块专门的优化方案,以使解码器的解码速度提高。主要研究了以下模块:亚象素插值模块,简化了四分之一样本插值算法,提出了共享样本复用的方法,在此基础上从采用DMA并行预取参考样本提高存取效率和采用内联指令提高计算效率两个方面来提高插值模块的效率。对该模块的优化使解码速度提高了7帧/秒,是各模块种优化效果最好的。帧内预测、重建、环路滤波三模块,建立了三模块共用存储系统,以减少三个模块间的冗余存取操作,提高三模块的运行效率。为此打破了传统环路滤波的滤波方式,提出了一种新的环路滤波模式,创新的调整了环路滤波的滤波顺序以及解码器的结构。哥伦布码解析模块,提出了按字(32位)读取比特流的方法,并简化了哥伦布码前缀和后缀解析的方法。另外,对AVS解码程序还普遍采用了如下优化策略:Cache优化、数据传输管理(采用DMA)、内联指令、排循环流水等。通过验证实现证明,采用以上优化方案后,AVS1-P2解码器可以达到实时解码播放的要求。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
0 前言  9-10
  0.1 课题研究背景和意义  9-10
  0.2 本文的主要内容和安排  10
1 AV51-P2 标准视频编解码技术特点研究  10-20
  1.1 AV51-P2 视频标准概述  10-13
  1.2 AV51-P2 关键编解码算法  13-18
  1.3 AV51-P2 与其他视频标准比较  18-20
  1.4 本章小结  20
2 TMS320DM642 平台特点分析  20-25
  2.1 TMS320DM642 DSP 介绍  20-23
  2.2 代码优化方法  23-25
  2.3 本章小结  25
3 AV51－P2 解码器的实时性优化  25-59
  3.1 AV51－P2 解码器整体优化策略  25-30
    3.1.1 Cache 优化  25-27
    3.1.2 传输的管理  27-28
    3.1.3 使用DSP 内部固定的内联指令  28
    3.1.4 排循环流水  28-30
  3.2 AV51－P2 核心模块的优化  30-57
    3.2.1 亚象素插值的优化  30-38
      3.2.1.1 AVS-P2 亮度插值算法  31-33
      3.2.1.2 AVS-P2 亮度插值算法优化  33-34
      3.2.1.3 亮度插值实现算法的优化：共享样本复用  34-35
      3.2.1.4 DSP 优化的瓶颈分析及优化对策  35-36
      3.2.1.5 采用EDMA 并行预存数据，提高存取效率  36-38
      3.2.1.6 采用数据打包技术，提高插值计算效率  38
    3.2.2 帧内预测、重建、环路滤波共用片内存储系统  38-52
      3.2.2.1 帧内预测的优化  38-43
      3.2.2.2 一种新的环路滤波模式  43-49
      3.2.2.3 帧内预测、重建、环路滤波共用存储系统  49-52
    3.2.3 哥伦布码解码的优化  52-57
      3.2.3.1 传统哥伦布解码方法的缺陷  52-55
      3.2.3.2 哥伦布解码的优化  55-57
  3.3 试验结果  57-59
  3.4 本章小结  59
4 总结与展望  59-60
参考文献  60-63
致谢  63-64
附录  64

基于DSP的AVS实时解码器的研究与实现

内容摘要

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