hdtv信源解码器软件

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1、HDTV信源解码器软件?58?HDTV信源解码器软件HDTV信源解码器软件陈宏李华天津大学摘要带有多媒体指令的新型微处理器使MPEG～2软件解压缩成为可能.文中对HDTV信源解码器的软件实现进行探索,介绍HDTV信源解码器的基本结构,并提出了几种优化该软件的方法.关键词多媒体指令MPEG一2软件解压缩I-[DTV信源解码器TheSoftwareImplementationofHDTVSourceDecoderChen‰LiHuaAbstractNewmidld)IocEj0I3withmulti

2、mediainstructionsenabledecompressionofMPEG一2insoftware.Inthispaper,thesoftwareim—pl~nentationofFIDTVsourcedecoderhasbeeninvestigated.ItintroducedthefundmnentalarchitectureofHDTVsourcedeeoderandpm~mdseveralmethodsofoptimizingthissoftware.Keywordsmulti

3、mediainstructionMPEG一2decompressioninsoftwareHDTVSOUl'Cedecoder1l

4、口信源解码器的基本结构HDTV信源解码器【(图1)包括3个主要模块:解复用,视频解码,音频解码.解复用模块主要是根据传输包的PID提取视频流和音频流,送往各自的解码器,并产生控制和同步信息.视频解码模块(图2)又分为解压缩和显示两个模块.视频解压缩模块首先要通过可变长度解码(Ⅵ),反扫描(IS),图1解码框图反量化(IQ)得到DCT系数,然I图2简化的视频解码模块后

5、通过反DCT(咖),得到预测差值,再通过运动补偿(MC)得到解码样值.视频显示模块根据图像的色度格式,将Y,(3o,cr信号转化为RGB信号,最后将解码图像显示在屏幕上.根据实验数据,视频解码模块占用85%左右的系统资源,而解复用和音频解码模块占用很少的资源,所以视频解码模块是软件优化的重点.2软件优化的方法采用快速算法为了提高解码速度,很多快速算法被提出并应用到实践中.例如IDCTt,IDCT经典的快速算法Chen对于8点的一维IDCT需要16次乘法运算和26次加法运算,快速算法AAN需要l3

6、次乘法运算和29次加法运算,快速算法LLM需要12次乘法运算和32次加法运算,而且它的每条路径最多包含一个乘法,能够简单而精确的实现定点运算.为了提高IDCT的并行性,采用分离的一维行变换和列变换,这样一个8*8的2维IDCT可以通过计算l6个8点的一维IDCT来实现,这些一维的IDcT可以采用现有的快速算法.此外由于量化,很多IDCT的输入系数都是0,利用这一特点,根据非零系数的分布,可以编写一些简化的IDCT函数,比如IDCT—DC,这种算法适用于只有直流系数是非零的情况,这时只需调整直流系

7、数,然后把它赋给块中的64个数据项;ID—CTAC,这种算法适用于只有一个交流系数是非零的情况,可以事先建立一个查找表,根据非零系数的位置查找到中间变换的结果,再将该结果乘以这个非零系数,得到最后的结果;当只有4*4的低频系数时,采用IDCT4*4,忽略对零系数的处理;否则就调用通用的IDCT函数.IDCT算法的选择要基于码流比特率和图像类型,例如对于I帧P帧,当码流比特率小于6Mbps时,从IDCTDC,IDCT4*4和通用IDCT中选择,否则从IDCT4*和通用IDCT中选择;对于B帧,从所

8、有的算法中选择,当解码速度不够时,可以用IDCT一4*4代替通用IDCT,这样能以很小的图像质量的损失换来解码速度的提高.运用编程技巧(1)多线程硬件解码器和软件实现的主要区别在于:硬件解码器有并行的处理单元执行多个任务,而在通用微处理器上所有的任务都是在一个处理单元执行的,由操作系统切换任务.为了保证视频和音频数据的连续流动,需要在(下转第62页)?62?基于LonWorks网络的实验设备监控管理系统上位机的控制与管理上位机可以采用多种技术和LON总线进行通讯,基于实验室管理中心要对大量的控制

9、设备和过程监控装置之间的通讯的需要,上位机一般采用具有"监控和数据采集"功能的组态软件,如组态王(KingView),以便能以高性能和高可靠性对众多的控制器和其他现场部件进行控制和监视,且能随时对各种事件作出反应,且不丢失任何重要数据和报警信息.上位机还可以利用VISUALBASIC开发服务程序,完成数据采集,查询统计,报表打印,多媒体声光报警等功能.网络功能组态王5.0可运行在基于EtherNET网络结构和TCP/IP网络协议的网上,使用户能够实现上,下位机以及更高层次的校园及校区间的连网.T