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基于DM6467 DSP处理器的多通道H.264视频编码软件设计

作　者: 吕明洲
导　师: 陈耀武；田翔
学　校: 浙江大学
专　业: 电子信息技术及仪器
关键词: H.264 数字信号处理器编码器并行编码视频监控
分类号: TN919.81
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

随着人们安全意识的不断提高,视频监控得到了长足的发展。H.264作为新一代视频编解码标准,压缩率较以往标准有了很大的提高,但由于其计算复杂度高,H.264的多路实时编码是视频监控领域的技术难点之一。在此背景下,本文设计了基于TMS320DM6467 DSP处理器的多通道H.264视频编码软件。第一章介绍了视频监控系统、视频编解码标准和数字信号处理器等相关技术。第二章介绍了H.264标准的基本原理和框架,并着重介绍了编解码器的主要结构以及视频编码中采用的各种核心技术。第三章介绍了DM6467处理器的硬件结构与组成,以及开发过程中所使用软件平台。第四章研究开发了多通道H.264编码器,包括接口设计、流程控制、并行编码流水线和DMA、Cache等数据流设计。第五章从编译选项和指令优化、数据流优化、DSP+ARM双核编码架构负载均衡三个方面对编码器性能进行了优化。实验结果表明,通过这些手段对编码器进行优化后,编码性能提高了23%,达到了支持四路Dl和四路CIF分辨率,帧率25fps的性能需求；图像质量方面该编码器表现也很出色,PSNR指标与.JM相比差距在0.1～0.8dB范围内。第六章总结了编码器的设计优化过程,并对可以改进的工作进行了展望。

全文目录

致谢  5-6
摘要  6-7
ABSTRACT  7-9
目次  9-12
绪论  12-18
  课题背景及意义  12-13
  相关技术介绍  13-16
    视频编解码标准概述  13-15
    DSP处理器概述  15-16
  课题内容与论文结构  16-18
    课题内容  16
    论文结构  16-18
H.264标准分析  18-32
  2.1 视频压缩原理  18-22
    基本概念  18-19
    视频压缩理论基础  19-20
    常用方法  20-22
  2.2 H.264总体架构  22-24
    2.2.1 H.264编码器  22-23
    2.2.2 H.264解码器  23-24
  2.3 H.264核心技术  24-31
    2.3.1 帧内预测  24-26
    2.3.2 帧间预测  26-28
    2.3.3 整数变换与量化  28-29
    2.3.4 熵编码  29-30
    2.3.5 环路滤波  30-31
  2.4 本章小结  31-32
DM6467处理器简介  32-41
  DM6467组成  32-34
  存储器映射  34-35
  HDVICP介绍  35-36
  DaVinci软件开发环境  36-40
    DSP/BIOS介绍  37-38
    BSL与CSL  38
    软件开发流程  38-40
  本章小结  40-41
多通道编码器设计  41-57
  功能需求  41-42
  系统架构  42-43
  XDAIS接口  43-45
  编码器框架的设计  45-48
    总体控制流程  45-47
    编码器主体流水线函数  47
    DSP+ARM双核编码架构  47-48
  HDVICP并行编码架构设计  48-53
    HDVICP与H.264  48-50
    HDVICP加速引擎的使用  50-51
    并行编码流水线  51-53
  数据流设计  53-56
    存储器分配  53
    EDMA数据搬运  53-55
    Cache设置  55-56
  本章小结  56-57
多通道编码器优化及测试  57-73
  编译选项及指令优化  57-60
    编译选项优化  57-58
    Intrinsics优化  58-60
  数据流优化  60-65
    EDMA优化  60-62
    Cache优化  62-65
  负载均衡  65-69
    运动搜索优化  65-66
    线性汇编优化  66-68
    核间交互优化  68-69
  编码器测试  69-72
    效率测试  70-71
    质量测试  71-72
  本章小结  72-73
总结和展望  73-75
  总结  73-74
  展望  74-75
参考文献  75-79
作者简历  79

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