低码率视频编码器的优化及其在数字媒体处理上的实现

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1、华中科技大学硕士学位论文摘要数字视频的一个显著特点是原始数据量巨大，给传输和存储带来严重挑战。视频编码技术可以将视频数据压缩几十倍，甚至几百倍，有力地推动了视频通信的发展。视频编码器已成为现代网络多媒体通信系统中不可或缺的关键部分。基于数字媒体处理器的视频编码器以其软件、硬件具有相对独立性，系统具有易升级、算法易更新以及成本相对较低的优点，具有广泛的应用前景。但是，如何对视频编码算法进行优化，以便于在数字媒体处理器上实时实现，成为迫切需要解决的问题之一。在分析MPEG-4视频编码标准的基础上，对其中的低码率

2、视频编码器算法进行了深入研究。针对数字媒体处理器的结构特点，提出以存储为中心的视频编码算法的优化设计与实现方案。在视频编码过程中，数据的存取操作频繁，而且存取数据量大，成为制约编码器实现性能的主要因素。通过对存储器资源使用比较多的运动估计与纹理编码的相关算法进行修正与调整，使视频编码形成以宏块为处理单元的数据流，以提高数据局部性。结合数字媒体处理器存储器系统结构特点，对缓存器进行分配与优化，同时充分利用EDMA进行数据传送，从而提高数据存取的效率。以XVID开源代码为基础，对MPEG-4视频编码算法进行优化

3、，在TIDM642数字媒体处理器上实现了一个低码率视频编码器。优化后的编码器编码速度平均提高了10倍。该视频编码器已在实时网络视频监控系统中试用。关键词：视频编码MPEG-4数字媒体处理器视频监控I华中科技大学硕士学位论文AbstractThedataoforiginaldigitalvideoisveryhuge,whichmakesagreatchallengefortransmissionandstorage.Videodatacanbecompressedbyseveraldecuples,even

4、severalhundredfolds,whichdramaticallypromotesthedevelopmentofvideocommunications.Videocodershavealreadybecomethenecessarykeycomponentsinmodernmultimediacommunicationsystems.Thereareseveraladvantagesforvideocodersimplementedondigitalmediaprocessors,whichinc

5、luderelativelyindependentofsoftwareandhardware,easilyupgradationoffirmware,andrelativelylowcost.Theyshowpromisingapplicationsinseveralfields.However,itisurgenttooptimizevideocodingalgorithms,soastoimplementthemondigitalmediaprocessorsinrealtime.Lowbitrates

6、videocodingalgorithmsarestudiedthoroughlybasedonanalyzingMPEG-4videocodingstandard.Basedonanalyzingcharacteristicsofthearchitectureofdigitalmediaprocessors,anmemorycentricoptimizationdesignschemeisproposed.Datamemoryaccessisveryfrequently,andtheamountofacc

7、esseddataisveryhugeinthevideocodingprocess,whichbecomethemainfactorofconstraitingtheperformanceofvideocoders.Motionestimationandtextcodingprocessneedsmorememoryresource.Bytuningthecorrespondingalgorithmstoimprovethedatelocality,soastoformthebitstreambasedo

8、nmacroblockinthevideocodingprocess.Takingaccountofthecharacteristicsofmemorysystemofdigitalmediaprocessors,thecachememoryisassignedinanoptimizationmode,simultaouslydateistransmittedbymakingfulluseofEDMAmode.T