【硕士论文】基于DSP的MPEG-4视频压缩算法研究及实现.pdf

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1、西北工业大学硕士学位论文基于DSP的MPEG-4视频压缩算法研究及实现姓名：王琦申请学位级别：硕士专业：通信与信息系统指导教师：王永生20060301西北工业人学硕一f：学位论文摘要摘要现今数字时代，已经逐步成熟的MPEG一4视频压缩标准以其低比特率、高压缩性很好地满足了数字化多媒体信息的传输，在数字电视、可视电话、实时多媒体监控、移动多媒体通信，网络视频服务器等交互多媒体系统中得到了广泛应用。MPEG一4是基于对象的多媒体视频压缩编码标准，采用第二代编码技术，近年来，在视频压缩领域得到了极大关注。目前利用嵌入式系统实现MPEG

2、一4视频编码成为研究的热点和难点，其主要原因是嵌入式系统具有集成度高，价格低廉，性能稳定，使用方便等优点，同时MPEG一4具有压缩算法复杂，视频数据处理量大，实时性要求高等特点。数字信号处理芯片以其高精度、快速度、小功耗、高并行性，易于集成等优点被越来越广泛地用作各类嵌入式系统的核心处理器。本文的研究服务于应急救援多媒体通信系统，以TIDSPTMS320C6211构建硬件平台核心，实现基于MPEG-4标准的视频采集压缩。论文首先对MPEG一4视频压缩标准和核心技术进行简单介绍，对标准中提出的关键算法，包括DCT变换、量化、运动估

3、计、运动补偿、游程编码、算术编码等进行深入研究，实现一个基于PC的MPEG一4编码器。其次对此编码器进行DSP平台移植优化。在成功移植的基础上，进行算法优化，包括结合C6211的指令结构和硬件特点，进行算法结构调整，对部分算法进行改进，例如运动估计中的钻石搜索算法，量化中的MPEG量化算法等；利用统计分析工具，对算法中比较耗时的部分进行线性汇编改写。最终在DSP平台下，实现一个满足一定需求的MPEG一4SimpleProfile级别编码器，对此编码器进行测试，给出统计结果。最后对视频采集压缩硬件平台、系统控制逻辑以及此编码器应用

4、领域进行简单介绍。关键词：MPEG一4，VOP，TMS320C62ll，线性汇编，CPLD两北工业大学硕，l：学位论文AbstractInthecurrentdigitaldays，theunremittinglydevelopingMPEG-4standardwellmeetsthetransimissionofdigitalmultimediainformationowingtoitstowbitrateandhighcompensation．Itgainsanextensiveuseintheinteractivemult

5、imediafield，suchasdigital—television，videotelephone，real—timemultimediainspecting，mobilemultimediacommunicationandnetworkvideoserver．MPEG-4isavideocompressionstandardbasedonobject，whichusesthesecondgenerationcodingtechnologyandhasbeenputmoreandmoreattentioninthevideo

6、compressionfield。Nowadays，therealizationofMPEG一4videoencodingbasedonembeddedsystembecamesthehotspotandnodusofcorrelationstudy，sincetheembeddedvideoencodingsystemnotonlycontainsthecharacteristicofhigh—integrationdensity,lowcost，highperformanceandconvenienceuse，butalso

7、theMPEG一4compressionalgorithmhasthedeficiencyofcomplexityandthehighrealtimerequirement．DigitalsignalprocessorisusedasmainCPUinkindsofembeddedsystemsincreasinglyonaccountofitshighaccuracy，highspeed，lowpowerdissipation，parallelismandhigh—integrationdensity．Theresearchw

8、orkofthispaperisintheserviceofmultimediarescuecommunicationsystem，whichbringsforwardanencoderbasedontheC6000seriesDSPofTI(TMS320C62