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基于TI达芬奇平台H.264编码器的研究与实现

作　者: 罗了平
导　师: 王军
学　校: 西华大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 图像压缩编码达芬奇 H.264编码器 bootloader 实现
分类号: TN919.81
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 169次
引　用: 2次
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内容摘要

近年来,图像压缩编码技术得到了迅速发展和广泛应用,而且日臻成熟,H.264是ITU-T的VCEG(视频编码专家组)和ISO/IEC的MPEG(活动图像编码专家组)的联合视频组(JVT:joint video team)开发的一个新的数字视频编码标准。再加上达芬奇技术充分利用了TI公司25年的数字信号处理与集成电路专业技术来提供片上系统(SoC),这种系统针对灵活的数字视频实施而进行了精心优化,拥有业界领先的性能并集成了可编程数字信号处理器(DSP)内核、ARM处理器以及视频加速协处理器。因此将两者的完美结合,是目前数字视频压缩开发的理想选择。本文围绕H.264视频标准在TI达芬奇的研究与实现展开工作。叙述了视频压缩技术的发展与DSP技术的进展;详细分析了H.264编码标准的基本原理和技术特点;介绍了H.264标准的档次分类,及对应解码器所支持的特性;选择了合适的开源代码x264,详细解读x264编码程序并写出了流程图和在PC机下的简化与运行,接着在分析和借鉴开源编码算法的基础上,提出了本文编码器的设计原则和实现方案,并在达芬奇上进行了移植。再者主要介绍了达芬奇技术平台及其构成,特别是TMS320DM6446平台的结构特点。研究TI的达芬奇软件框架结构,并进行开发环境的构建,包括:建立嵌入式系统的交叉编译开发环境,对Bootloader的启动过程进行分析,实现Bootloader的移植。针对TMS32ODM6446目标板,完成MontaVistaLinux操作系统的内核配置和移植。对H.264编码算法进行C语言级的总体优化,根据xDM算法接口标准封装解码算法的Codec库;创建DSPServer和配置CodeCEngine。在完成视频的编码算法设计和集成后,构建了达芬奇平台应用层的视频压缩程序,并进行了压缩测试。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 引言  8-15
  1.1 课题的研究背景与意义  8
  1.2 DSP 的发展  8-10
  1.3 视频编码的发展  10-13
  1.4 国内外研究现状  13-14
  1.5 本文的主要工作  14-15
2 H.264 视频编码关键技术的研究  15-27
  2.1 H.264 的档次和等级  15
  2.2 H.264 的两层编码体系  15-16
  2.3 H.264 的核心技术  16-21
    2.3.1 帧内预测  16
    2.3.2 帧间预测  16-17
    2.3.3 变换  17-18
    2.3.4 量化  18-19
    2.3.5 熵编码  19-21
  2.4 编码器源码简化  21-25
    2.4.1 三种开源代码的选择  21-22
    2.4.2 x264 在PC 机下的简化  22-24
    2.4.3 x264 程序在DSP 的移植  24-25
  2.5 小结  25-27
3 达芬奇技术平台研究  27-37
  3.1 TMS320DM6446 芯片简介  27-30
    3.1.1 DSP 子系统  28
    3.1.2 ARM 子系统  28-30
  3.2 软件开发环境  30-33
    3.2.1 DSP 集成开发环境CCS  30-31
    3.2.2 ARM 软件开发环境  31-33
  3.3 Davinci 软件开发的用户角色  33-35
  3.4 小结  35-37
4 构建基于Linux 的嵌入式系统  37-44
  4.1 虚拟机（Virtual Machine）  37-38
  4.2 MontaVista Linux 实时操作系统  38-39
  4.3 交叉编译环境  39-40
    4.3.1 交叉编译环境简介  39-40
    4.3.2 构建宿主机交叉编译环境  40
  4.4 Bootloader 移植  40-43
    4.4.1 Bootloader 简介  40-41
    4.4.2 U-Boot 移植  41-43
  4.5 小结  43-44
5 H.264 编码器算法优化及实现  44-55
  5.1 编码器算法的优化  44-47
    5.1.1 算法级的优化  44-45
    5.1.2 指令级的优化  45-46
    5.1.3 项目级的优化  46-47
  5.2 开发平台搭建  47-49
  5.3 应用程序的构建  49-53
  5.4 实验结果  53
  5.5 小结  53-55
6 结论与展望  55-57
参考文献  57-59
作者在读期间科研成果简介  59-60
致谢  60-61

基于TI达芬奇平台H.264编码器的研究与实现

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