双核处理视频压缩系统的设计与实现

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第21卷第6期光电技术应用Vo1．21．No．62006年12月ELECTRO—OPTICTECHNOLOGYAPPLICATIONDecember．2006文章编号：1673—1255(2006)06—0054—05双核处理视频压缩系统的设计与实现李鹏，张钧萍，张晔(哈尔滨工业大学图像与信息技术研究所，黑龙江哈尔滨150001)摘要：针对目前视频处理平台单核运算、效率不高、升级不方便的特点，提出了DSP+FPGA双核并行处理的新型体系结构，同时发挥DSP能够高速处理数字信号和FPGA善于控制大数据量吞吐的特性，快速有效地实时

2、实现了CIF格式图像的H．264视频压缩算法；同时对H．264视频压缩标准的快速预测算法进行了研究，并针对DSP硬件及指令特点实现了代码优化．结果表明DSP十FPGA双核联合使用，提高了系统执行效率和灵活性，在压缩速度和压缩质量上都取得了良好的效果．关键词：【){+FPGA；H．264；视频压缩；快速预测中图分类号：TN710．9；TN911．73文献标识码：ADesignandImplementationofH．264VideoCompressionOnDSP+FGPADua1．CoreSystemLIPeng。ZHANGJun-ping，ZHANGYe(HarbinIn

3、stituteofTechnology，InstituteofImageandInformationTechniques，Ha’erbin150001，China)Abstract：Accordingtocurrentvideocompressionsystemthatissingle．core。lesseffectiveandhardtoupgrade，anewarchitectureofDSP+FPGAdual-coresystemisintroduced，whichcanimplementpara1．1elfunotionseffectively．DSPhasthea

4、bilityofprocessingdigitalsignalatahighspeedandFPGAisgoodatcontrollingtheflowofhugeamountofdata，thereforetheycancooperatetoimplementtheH．264standardforCIFvideocompressioninreal-time．MeanwhilefastpredictionalgorithmsofH．264standardareresearched，andprogramsareoptimizedbasedontheframeworkofDSP

5、platform．TheresultshowsthatDSP+FPGAdual-coresystemcanimprovetheefficiencyandflexibilityofthesystemandincreasethecompressionspeedandquality．Keywords：DSP+FPGA；H．264；videocompression；fastprediction随着现代信息社会的发展。人们对视频信号到数据计算与控制瓶颈，而且系统灵活性不高．的传输和存储需求迅猛增加，而目前的视频压缩本文提出了DSP+FGPA双核并行处理的处理平台都是用单一DSP或者专

6、用芯片来实现新型视频压缩系统设计方案，以DSP为主处理算法．由于DSP在执行程序时采用的是串行结器作算法计算单元，充分利用DSP有限的资源。构，很难同时负责核心算法计算和数据流控制，使DSP的计算单元能够全部用来执行视频压缩若采用多片DSP并行处理结构，无疑增大了系算法；以FPGA为协处理器作数据流控制单元，统的成本和开发难度，对系统处理速度也难带来发挥其善于分布式计算，利用较少的资源控制数显著提高；专用芯片内部程序固定，无法根据最据流的特点．结合DSP对数字信号处理的良好新的国际标准及时更新软件．因此目前的图像压支持和FPGA对数据密集型应用所特有的灵活缩系统在处理高速大

7、数据量视频应用时，将会遇性、并行性的优势，双核配合可以使得视频压缩收稿日期：2006—10—11作者简介：李鹏(1983，)。男。哈尔滨工业大学硕士研究生．主要研究方向为视频压缩及DSP硬件设计开发——]维普资讯http://www.cqvip.com}_第6期李鹏等：双核处理视频压缩系统的设计与实现55“算法得以快速高效的实现．同时由于DSP和复路器选择不同的输入信号的组合，将查找表和}FPGA可以灵活配置，程序可以方便地升级，缩触发器用可编程的布线资源连接起来，以实现不短了图像处理设备的开发周期，增强系统的灵活