基于DSP的H.264低速率视频传输技术研究

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1、中文摘要中文摘要随着通信技术和电子技术的发展，视频通信已成为现实。视频通信功能是3G通信技术的主要标志之一。虽然通信网络的带宽一直在快速增加，但是对于高数据量的视频信号来说仍然是远远不足的，如何在低速率网络环境下进行视频传输依然是很值得研究的课题，尤其是公共交换电话网(PSTN)，因为其比较廉价，更成熟稳定，能提供多媒体业务，有相当的市场需求。本文对最新的主流视频压缩国际标准H．264进行了研究，针对视频通信中最主要的头肩序列图像的特点，提出了一种简单快速的运动估计算法，并对H．264程序在数字信号处

2、理器(DSP)上的优化进行了研究，实现在低速率PSTN网上的实时视频编码。本文首先介绍了视频压缩编码的基本原理。回顾了视频编码国际标准的发展历程，简要介绍了研究使用的DSP开发平台。对H．264视频压缩标准的主要技术及其不同于以前标准的新功能模块进行了描述。然后，本文针对占整个编码时耗一半以上的运动估计部分，分析了最常用的几种块匹配运动估计算法。经过对头肩序列图像的运动特征的分析，提出了一种更简单快速的算法，根据其特征表述为中心菱形三步法(CDTSS)。仿真结果显示，在图像性能损失很小的情况下，取得更

3、快的搜索速度。算法结构简单，易于在硬件上实现。最后，将本文的运动估计算法程序放到I--I．264标准的官方测试程序的尉86版本中，屏蔽掉原有的算法，经过修改和优化，移植到DSP平台上，取得较快的编码速度，基本达到低速率环境下实时编码的最低要求。关键词：低速率；H．264；运动估计；DSPABSTRACTWiththedevelopingofcommunicateandelectronictechnology，videocommunicationhascometrueandbecomeoneofthem

4、ainpartofthe3G(thirdgeneration、technology．Thebandwidthcan’tfilltheneedofhugedataofvideosignalevenfastgrowing．ThePSTN(PublicSwitchedTelephoneNetwork)ischeapandstableformultimediatransform．Thevideotransforminthe10Wbitratenetworkshouldberesearched．Afterana

5、lyzedthenewvideocodingstandardH．264，asimplerandfastermotionestimationalgorithmaimsatthecharacteristicsofhead—shouldersequenceshadbeingadvanced．TheprogramofH．264suitfortheDSP(DigitalSignalProcessor)withrealtimevideotransforminthelowbitratenetworkwasoptim

6、aized．First，theprinciplesandbodyofvideocodingstandardswereanalyzed．ThenthenewtechniquesandmodulesofH．264weredescribed．Next，severalblockmatchingmotionestimationalgorithmswhichwastemorethanhalfofthecodingtimeswerestudied．Afteranalysingofhead—shoulderseque

7、nces，anewsimplerandfasteralgorithmwhichcanbedescribedasCenterDiamondThreeStepSearch(CDTSS)wasadvanced．Theemulationmodeshowsthatsearchingfasterandlittleloss．Andthen，themotionestimationalgorithmcodeinthehometestprogramJM86oftheH．264waschanged．Aftermodifyi

8、ngandoptimizing，theprogramwasplantedintotheDSPplatformandgotbettercodingspeedwhichreachedthe10westrequestofrealtimecoding．Keywords：Lowbitrate；H．264；Motionestimation；DSPIII声明户明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容