试论avs-m编码算法优化及dsp上实现

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1、湘潭大学硕士学位论文AVS-M编码算法优化及DSP上实现姓名：张绘国申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：周经野20050508摘要AVS-M是《先进音视频编码》系列标准AVS的第七部分，是无线网络与手机等移动设备视频编解码的规范和标准，该标准目前已经定稿并报送国家信产部审批。高效快速的编码器对AVS-M标准能否得到推广和应用有着极其重要的作用。本文主要工作是对AVS-M编码分别从算法实现、代码优化、处理器特性等方面进行优化，并对帧间预测模块中的运动矢量搜索算法和宏块模式选择算法进行深入

2、的分析和研究。1．对经典的菱形运动矢量搜索算法进行了改进，改进的思想是增加大块的搜索位置，减少小块的搜索位置，总的搜索复杂度平均有10.7%的下降，而编码后的图像质量没下降，反而有轻微的提升。2．提出一种基本准零块检测的快速率失真模式选择算法，只增加对非准零块的残差平方和的计算，减少了70%～90%的变换、量化、反量化、反变换的计算，而编码后的图像质量与原算法相当。最后分别在X86平台和TITMS320DM642DSP上实现AVS-M高效快速编码，并通过大量测试验证了编码算法的正确。关键词：视频压

3、缩；AVS-M；运动估计；率失真；全零块检测；DSP；代码优化；IVABSTRACTAVS-Mcodingstandardistheseventhpartofadvanceaudioandvideocodingstandard.Itisavideocodingstandardforwirelessnetwork,handsetandothermobiledevices.ThespecificationofAVS-MhasbeencompletedandreportedtoMinistryofInf

4、ormationIndustryoftheP.R.China.OnekeyforbroadapplicationofAVS-MistoimplementefficientandrapidsoftwareAVS-Mencoder.ThegoalofthispaperistooptimizeAVS-Msoftwareencoderfromalgorithmsimplementation,codeoptimization,theprocessorcharacteristicsandotheraspect

5、s.1.Theclassicaldiamondsearchalgorithmofmotionvectorsearchisimproved.Theideaistoincreasenumberofsearchpointsforlargerblockandreduceitforsmallerblock.Theoverallcomputationcomplexitydecreases10.7%withalittleperformanceimprovement.2.Arapidratedistortiono

6、ptimizationalgorithmbasedonnear-zero-blockdetectioniscarriedout.ThemethodaddscomputationforSquareSumofDistortionofnon-zeroblocks,butitsavesabout70%～90%computationfortransform,quantization,inversetransform,inversequantizationandreconstructionwithalittl

7、eperformancedegradation.Atlast,efficientandrapidAVS-MencoderfunctiononX86andTITMS320DM642DSPPlatformisimplemented.Experimentresultsshowthatcodingalgorithmsiscorrect.Keyword:VideoCoding;AVS-M;MotionEstimation;Rate-Distortion;Zero-blockDetection;DSP;Cod

8、eOptimization;V第一章绪论1.1前言我国是人口大国，数字音视频产业有着巨大的市场，到2008年，中国数字音视频产业年产值将达到9000亿元，超过通信产业跃居信息产业首位，到2010年，音视频产业将达1.5万亿元，成为国民经济的第一大支柱。目前，国际上比较通用的音视频编解码标准有MPEG-1[1]、MPEG-2[2]、MPEG-4[3]、H.263[4]、H.264[5]等，我国多数企业应用的也是这几个标准，但是由于这些标准涉及到众多专利技术，因此第年要交纳数十亿甚至上