基于DSP的H.264视频编解码器的研究及实现

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1、第42卷第1期2012年1月航空计算技术AeronauticalComputingTechniqueV01．42No．1Jan．2012基于DSP的H．264视频编解码器的研究及实现崔强1·2(1．西北工业大学计算机学院，陕西西安710129；2．中航工业西安航空计算技术研究所，陕西西安710068)摘要：在深入研究H．264标准的编解码原理和参考目前主流算法的基础上，基于德州仪器(TI)的达芬奇(DaVin．ci)TMS320DM6446平台实现了H．264视频编解码器。详细地叙述了主流的X264编解码算法在DM6446平台上移植和优化的每一步工作。注重于具体工程

2、实现技术的讨论，可为相关领域实际工作提供参考。关键词：视频编解码器；H．264；X264；移植；优化中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：1671．654X(2012)01．0115．05ResearchandRealizationoilH．264CODECBasedonDSPCUIQian91’2(1．SchoolofComputerScienceandEngineering，NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi7an710129，China；2．Xi’anAeronauticsComputingTechniqueR

3、esearchInstitute，AVIC，Xi’an710068，China)Abstract：BasedontheresearchofthecodectheoryofthestandardH．264andthestate·of-artalgo-rithm，werealizetheH．264videocodecONtheplatformofTI’SDaVinciTMS320DM6446．Inthispaper，wedescribeeverystepoftransplantingandoptimizingofthemaincurrentalgorithmofX264

4、totheplat—formofDM6446．Inordertoprovidethereferencefortherelatedpracticalwork，thispaperfocusesonthediscussionoftheimplementationtechniqueofconcreteproject．Keywords：videocodec；H．264；x264；transplanting；optimizing引言H．264标准是目前业内性能最为优秀的编解码器标准之一，在具备压缩比高和纠错能力强等诸多优点的同时，其编解码过程也相对复杂。所以基于H．264标准实

5、现编解码器的难度较高，但是经济效益巨大。本文深入研究了H．264标准的编解码原理和流程，在参考了目前主流的)(264算法的基础上确定了编解码方法，并在德州仪器(TI)的达芬奇(DaVinci)TMS320DM6446平台上实现了H．264编解码器。lH．264视频编解码器研究1．1H．264视频编解码标准概述H．264标准(也称为MPEG一4Part10或AVC)是过去十余年中视频编码技术最重要的成果之一。在其发展历程中，该标准有几个不同的名称。由于IrItU和ISO／IEC的联合视频专家组(JVT，JointVideoTeam)开发了该标准，人们曾习惯用JVT作为

6、其非正式名称⋯。2003年5月，ITU批准了该标准并以H．264作为其正式名称。2003年10月，ISO也批准了该标准，并以MPEG一4Part10或AVC冠名。与旧有标准相比，H．264在压缩效率上体现出明显的进步。根据JVT的正式测试报告，H．264在85个测试案例中，78％案例中的编码效率提高了1．5倍以上，77％案例中的效率提高超过2倍，个别案例甚至高达4倍旧】。1．2H．264视频编解码标准的特点H．264标准的主要功能与旧有标准相同，但与旧标准相比，它引入了许多新算法并对一些原有算法进行了改进¨j，显著提高了编码效率。下面简要叙述H．264的主要特点。帧

7、内预测编码。H．264使用空域帧内预测技术预测相邻块邻近像素的宏块(Intra—MB，Intra—macrob．10cks)的像素。其编码对象不是块中的实际像素，而是预测残差信号和预测模式。帧问预测编码。帧间预测在原标准的主要功能上增加了可操作性和灵活性，主要包括可变矢量块大小、1／2和l／4像素运动估计、通用(generalized)双向预收稿日期：2011一¨一15修订日期：201l—12一14基金项目：国家自然科学基金项目资助(60903126；60872145)作者简介：崔强(1979一)，男．陕西西安人，工程师，硕士研究生，主要研究方向为图像、视频处理