【硕士论文】基于DSP的低码率视频编码技术研究与实现.pdf

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1、上海交通大学硕士学位论文基于DSP的低码率视频编码技术研究与实现姓名：金睿申请学位级别：硕士专业：通信与信息系统指导教师：陈健2001.12.1基于DSP的低码事视频编码技术研究与实现摘要基于DSP的低码率视频编码技术研究与实现摘要随着社会的发展，人们对信息的需求量越来越大。并且由于互联网与多媒体技术的不断发展，人们对图像信息的需求也日益增长。因此，为适应有限带宽要求而发展起来的低码率视频编码技术，成为了当今视频通信的研究重点。同时，随着数字信号处理器(DSPs)的进一步完善与发展，其应用已经深入到信号处理的各个领域，包括数字视频信号的处理。本文着重对低码率视频编码技术进行了

2、研究，并利用DSP芯片对其进行了实现。r本文主要包括以下内容：首先介绍了低码率视频编码的原理，并给出了混合压缩编码方式的系统框图。混合压缩编码是现今主要的数字视频编码标准(包括H．263，MPEG协议)的基本结构。在此基础上，对混合压缩编码中两个最主要的模块——离散余弦变换和运动估计，分别提出了各自的快速算法。对不同快速算法的性能进行比较与分析后，选择了最适合于DSP芯片的快速算法并加以实现。然后介绍了利用DSP芯片实现的低码率视频编码标准一一ITU-H．263协议。详细说明了视频信源的编码算法以及同编码器实现相关的一些模块，包括预测、运动估计庭动补偿、量化和编码控制等。还介

3、绍了用于改善图像质量或提高压缩比的四个可选技术项●上海交通大学硕士学位论文2001年12月——无限制运动矢量、增强预测、PB帧和基于句法的算术编码。接着在DSP系统设计中，首先对实现H．263协议所需的处理能力进行估算，然后分析和比较了多种常用的数字信号处理器的性能与特点，选择了最优的数字信号处理器。随后讨论了在实现中需要考虑的一些问题，例如数字信号处理器的结构特点、资源分配和程序的编写规范与调试等。在汇编语言实现的过程中，首先利用C代码实现编码器，然后针对数字信号处理器的特点，对C代码进行了优化与修正，在此基础上，利用数字信号处理器的汇编语言实现了编码器的主要模块，并对实现

4、结果同C代码的实现结果进行了比较与分析。最后，利用汇编语言实现了离散余弦变换和运动估计的快速算法，以提高整个DSP系统的性能。实验结果表明，利用数字信号处理器来实现低码率视频编码是完全可行的。)关键词：低码率视频编码，H．263协议，数字信号处理器，离散余弦变换，运动估计U基于DSP的低码事视频编码技术研究与实现摘要THEDSP．BASEDSTUDYANDIMPLEMENTATIoN0FLOWBITRATEVIDE0CoDINGABSTRACTⅥ，imtheimprovementofthemodemworldandthedevelopmentof·multimediatech

5、nologies，thedemandforvideoinformationhasgreatly’increased．Manyeffortshavebeendevotedtowardstheresearchoflowbit-ratevideocoding，whichisdevelopedduetothelimitedbandwidth．Atthesametime．withitsf12／'therdevelopment,theapplicationofdigitalsignalprocessors(DSPs)haveaffectedmanyfieldswhichinvolvein

6、thesignalprocessing，includingthedigitalvideoprocessing．Thispaperisfocusedonthetechnologyoflowbit-ratevideocodingandtheDSPimplementationofit．First，theprincipleoflowbit-ratevideocodingisintroduced，andalso，thesystemstructureofhybrid-codingschemeispresent．Thehybrid-codingschemeisthebasicstructu

7、reofmostinternational‘standardsofdigitalvideocoding，suchasrecommendationH．263andMPEG．Baseonthescheme，thispapergivessomefastalgorithmsrespectivelyfortheDiscreteCosineTransformandtheMotionEstimation，whicharethemostimportantcomponentsoftheIII上海交通太学硕士学位论文200