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基于DM6446的AVS视频编码器运动估计的设计与实现

作　者: 刘宝琦
导　师: 侯正信
学　校: 天津大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: AVS 运动估计 运动补偿 块匹配准则 TMS320DM6446
分类号: TN919.81
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 61次
引　用: 1次
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内容摘要


近年来视频编码技术在数字电视、高清电视、多媒体通信和视频会议等很多领域有非常关键的作用。由中国音视频编码标准工作组开发的AVS(Audio Video coding Standard)视频编码标准在压缩效率和编码复杂度之间提供很好的平衡,它引入了一系列先进的视频编码技术因而具有更高的压缩效率,具有性能高、复杂度低等优点。本课题选用TMS320DM6446媒体处理器作为硬件平台,它是专用于视频系统应用的高性能DSP,具有600MHz的时钟、4800MIPS的运算性能和丰富的外围接口,是目前实现视频应用系统的最理想平台之一。论文主要研究基于DM6446平台AVS编码运动估计算法的实现和优化。首先介绍了视频编码的主要原理和AVS标准的主要技术特征;然后对通常使用的运动估计的快速搜索技术进行了分析研究,从而提出改进方法——阈值自适应的快速搜索算法和匹配准则简化算法;最后研究了TMS320DM6446 EVM的开发原理以及代码的优化方法,针对所实现编码器的DSP代码应用数据类型、C语言、内联函数等方法进行优化。仿真结果证明,与原有的快速搜索算法比较,本文提出的算法对各种运动剧烈程度不同的图像序列性能均有较大程度的改进。在没有明显降低图像质量的情况下,运算复杂度大大降低。最终将本文运动估计算法部分应用到基于Davinci平台的AVS视频编码器,已经可以达到对CIF(352×288)测试序列的编码速度在30帧/秒以上,与选项全开的原始参考代码相比,在码率相同的情况下客观质量下降了0.5~0.9db左右。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章 绪论  7-10
  1.1 国内外编码标准现状  7-8
  1.2 AVS 面临的机遇  8-9
  1.3 本论文的任务与结构  9-10
第二章 AVS 视频压缩标准介绍  10-24
  2.1 AVS 编码标准的特点  10-11
  2.2 帧间预测  11-15
    2.2.1 宏块划分  11-12
    2.2.2 运动矢量  12-13
    2.2.3 运动矢量预测  13-14
    2.2.4 运动搜索算法  14-15
  2.3 帧内预测  15-18
  2.4 整数变换与量化  18-20
  2.5 环路滤波  20-21
  2.6 熵编码  21-24
    2.6.1 指数哥伦布码  21-22
    2.6.2 C2DVLC  22-24
第三章 运动估计算法的设计  24-45
  3.1 AVS 编码器profile 分析  24-26
  3.2 快速运动估计算法的实现方法  26-27
  3.3 已有快速搜索算法分析  27-30
  3.4 阈值自适应搜索算法设计  30-45
    3.4.1 基于阈值的提前退出  30-31
    3.4.2 自适应搜索算法  31-36
    3.4.3 仿真结果  36-40
    3.4.4 参数选择  40-45
第四章 运动估计的DSP 的移植和优化  45-65
  4.1 RM52i 编码器代码分析  45-54
    4.1.1 编码器原理  45-46
    4.1.2 RM52i 编码器的编码流程  46-53
    4.1.3 RM52i 编码器的文件分析  53-54
  4.2 TMS320DM6446 硬件开发平台  54-58
    4.2.1 TI 新一代平台——达芬奇平台  54-55
    4.2.2 Davinci 处理器的特点  55-58
  4.3 软件开发环境及优化步骤  58-60
    4.3.1 CCS 开发环境  58-59
    4.3.2 DSP 软件开发流程  59-60
  4.4 AVS 编码器的移植  60-62
    4.4.1 数据类型的修改  60-61
    4.4.2 语法规则的修改  61
    4.4.3 删除冗余代码  61-62
  4.5 基于DM6446 的优化  62-65
    4.5.1 运动估计中内联函数的使用  62-63
    4.5.2 改写线性汇编  63
    4.5.3 编译器优化选项的应用  63-65
第五章 总结与展望  65-67
  5.1 全文总结  65
  5.2 工作展望  65-67
参考文献  67-70
发表论文和科研情况说明  70-71
致谢  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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