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H.264编码器在DM642上的移植与优化

作　者: 安然
导　师: 王浩全
学　校: 中北大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 视频编码 H.264 移植与优化
分类号: TN919.81
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
下　载: 3次
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内容摘要


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。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章 绪论  9-15
  1.1 引言  9
  1.2 DSP 芯片的发展历程  9-10
  1.3 视频编码标准的发展现状  10-13
  1.4 课题研究背景  13
  1.5 本文的结构安排  13-15
第2章 H.264 编码器原理及硬件实现平台  15-30
  2.1 H.264 编码器原理  15
  2.2 H.264 编码器算法档次  15-16
  2.3 H.264 编码器核心技术  16-23
    2.3.1 帧内预测  18-19
    2.3.2 帧间预测  19-20
    2.3.3 变换及量化  20-22
    2.3.4 熵编码  22
    2.3.5 去块效应环路滤波器  22-23
    2.3.6 提供有 SP/SI 帧的支持  23
  2.4 TMS320C6000 系列 DSP  23
  2.5 TMS320DM642 处理器  23-29
    2.5.1 TMS320DM642 处理器介绍  23-24
    2.5.2 TMS320DM642 集成开发环境  24-27
    2.5.3 TMS320DM642 开发平台介绍  27-29
  2.6 本章小结  29-30
第3章 x264 编码器的平台移植与算法优化  30-50
  3.1 x264 开源代码  30-38
    3.1.1 开发代码的选择  30
    3.1.2 x264 编码流程  30-31
    3.1.3 x264 编码器在 PC 平台上的移植  31-33
    3.1.4 x264 编码器中核心参数的配置  33-38
  3.2 基于 PC 平台的 x264 算法优化  38-43
    3.2.1 帧内亮度预测算法优化  38-40
    3.2.2 4×4 块亮度预测算法优化  40-42
    3.2.3 性能测试与分析  42-43
  3.3 x264 代码移植到 DM642  43-49
    3.3.1 算法代码裁剪  43-44
    3.3.2 统一数据类型  44-45
    3.3.3 修改库文件  45
    3.3.4 存储空间的分配  45-47
    3.3.5 通过 CCS 编译 x264  47-49
  3.4 本章小结  49-50
第4章 基于 DM642 的 x264 编码器的优化  50-63
  4.1 x264 在 DM642 平台上的优化  50-51
  4.2 存储器优化  51-53
  4.3 编译器选项优化  53-54
  4.4 C 语言级优化  54-58
  4.5 线性汇编优化  58-60
  4.6 优化结果  60-62
  4.7 本章小结  62-63
第5章 总结与展望  63-65
  5.1 本文完成的工作  63
  5.2 展望  63-65
参考文献  65-69
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  69-70
致谢  70-71

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 图像通信、多媒体通信 > 图像编码
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