MPEG-4解码器的优化与其在嵌入式系统上的实现

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1、西安毫子科技大学学位论文独创性(或刨薪性)声明秉承学校严谨的学分和优良的辩学道德，本人声翳所呈交豹论文是我个入在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注释致谢中所罗列翡凑骞以外，论文中不包含其他犬已经发表或撰写过的=砑究成果；也不包含为获得两安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一闻工作的露志对本霹究所徽的任僻爨献均己在论文书徽了鹗确靛说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若鸯不实之处，本人承担一切的法律责任。本入签名：毒鬟．．．。舀期z竺五羔‘西安电

2、子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解嚣安电子耩技大学有关保留和使属学使论文的蔑定，鄣：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校宵权保露送交论文的复印件，允许查阅和借阕论文；学校可以公在论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段傈存论文。同时本入保证，毕业后结合学位论文研究课题再攥驾的文章一律署名单位为趟安电子科技大学。(保密豹论文在解密后遵守就裁定)本学位论文属于保密，在-年解密后适用本授权书。本人签名：主美垄导师签名；乏么薹么叠遗一嚣勰迎蚕三舂翻期捌

3、：i：)第一章绪论1．1选题背景及其意义随着计算机技术，通信技术和电子技术的大力发展，人类社会已经进入了数字化时代，各种各样的数字化产品进入了人们的生活，渗透到社会的各个领域。当多媒体技术被数字化以后，人们的生活变得更加丰富多彩，虽然有数码照相机、数码摄像机、高清晰度数字电视、可视电话、便携式播放系统等大批产晶的掰现，但是人们并没有停止对多媒体技术研究的步伐，特别是对视频技术的研究，对于有着巨大信息量的视频处理来说，人们总是渴望能研究出有着更高压缩比、更低码率、更清晰画质的编解码算法。到目前为止，视频编

4、解码的国际标准有：MPEG．1哆MPEG．212]，MPEG-4[奠，H．261161，H。263[7]，H．264[8】等。除了有越来越好的压缩算法，嵌入式技术的迅猛发展也是推动多媒体技术被广泛应用的一个重要原因。再好的编解码算法，如果没有嵌入式系统这个平台做为载体，那么该算法的应用也会受到一定限制。基于嵌入式系统的视频编解码器的研究现在逐渐向孚持设备和无线设备方l每发展，这也是视频技术的一个重要应用方向。目前大多数类似的系统是基于信号处理器DSP的，DSP有专门的部件来处理数字信号，处理速度快，但是

5、这样的系统不便于系统的控制和其它功能的扩展。ARM处理器对系统的控制非常有优势，所以有入霹ARM+DSP双核处理器来实现视频编鳃码器，但是这样又增加了系统的成本。在这种情形下，单纯基于ARM处理器的视频编解码优化变得尤为有研究价值和应用前景。也正是基于此，本文把视频解码器优化作为选题来研究，目的是在单ARM处理器系统上实现视频的解码和系统的控制，以方便后续功能的扩展。本文选择的解码对象是MPEG-4标准码流。之所以选择MPEG．4码流而非H。264码流的原因是：虽然H．264作为新一代的视频编解码标准，

6、在追求更高的编码效率和简洁的表达形式的同时，也提供了非常好的视频质壹，是当前最高效的视频压缩方法，但是由于H．264中弓

7、入了多种新的编码技术，使得编鼹码器的计算量急剧增加，对基于手持设备和无线设备的编解码系统来说并不是一种理想的选择，相比之下，基于简单架构的(SimpleProfile，SP)的MPEG．4SP标准【3j贝0非常适合此类系统。本文研究具有重要的实用价值，由于现在智麓手机、PDA等移动手持设备超过半数都使用A蹦处理器，这样就可以在不需要额外DSP的情况下做到MP您G，4视频实时解码播放。

8、同样对于基于ARM的视频监控系统、大硬盘支持的便携式媒体播放器来说都有直接意义。本文的研究成果对其它视频标准解码器的优化和向燃移植有借鉴意义。2MPEG-4解码器的优化及其在嵌入式系统上的实现1．2视频压缩编码标准为了适应数字褫频技术既发展，臻U．T释ISO／IEC组织测定了～系捌静数字视频编码标准⋯111。国际电信联盟ITU．T制定了关于电视电话／会议电视的视频编码标准量差．261，飘．263，H。264；嚣际标准纯组织ISO帮黧际龟工委员会瑶C制定了关于活动图像的编码标准MPEG．1，MPEG．2和

9、MEPG-4，MPEG．7等。MPEG全称是MovingPicturesExpertsGroup，运动匿象专家组麴英文缩写。l。2．1M阻EG。lMPEG．1标准嚣唾作“运动餮豫和伴隧声音酌编码焉予速率约在1．5Mbit／s以下浆数字存储媒体"，主要用于多媒体存储与再现，可适用于不同带宽的设备，如CD。灼M，Video。CD，CD。R等。MPEG—l采雳CIF视撅格式，颧速率舞25赖，秒或30帧／秒，码率为1．5Mbit／s(其中视频约1．