H.264视频编码技术分析与其在TI-DSP+DM642上的实现

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1、塑室里三奎兰堡主堡塞垦!坚塑塑塑旦塾查塑塞垦基垄卫垄塑堕!丝圭盟壅墨Based011thestudyofthehardwarestructureoftheDSPchip，wechooseWINTECHTDS642EVMasourhardwareplatform，transplantH．264encoderinto11DM642弛ddosomeoptimization．Experimentalresultsarepresentedtoverifytheeffectivenessoftheoptimization．FinallyWesummarize

2、theworkandputforwardfuturedirection．KeyWords：videoCODEC，H．264，X264，DM642，optimization第Ⅳ页●●■南京理工大学硕士论文H．264视频编码技术研究及其在TI-DSPDM642上的实现l绪论1．1课题来源、背景和意义近年来，多媒体技术迅猛发展，各种数字视频应用已经广泛地深入到我们的日常生活中，人们对视频编码技术及其在网络中的应用，如可视电话、数字电视、会议电视、远程监控、网络多媒体等越来越感兴趣，而第三代移动通信(3G)更是把无线视频传输作为其一大热点．由于受信道传输

3、带宽和存储容量的限制，多媒体技术的各项应用都离不开高效的图像(视频)压缩算法。1．1．1数字视频编码标准的演进从上个世纪80年代开始，ISO／IEC和111J．T这两大组织就不断地推出一系列针对不同应用领域的数字视频编码标准，这其中包括ISO／IEC的MPEG系列和rrU-T的H．26x系列，图1．1是数字视频编码标准的发展过程：”≮”i闻∥茸习膨H．2#3●H-253”目一；碍图1．1数字视频编码标准的发展过程虽然不同的标准面向的应用以及编码的性能是不同的，但是它们却具有基本相同的编码结构，如图1．2所示：时间去相关空问去相关视觉去相关码流去相

4、关图1．2视频编码结构数据的压缩，实际就是去除数据各部分之间冗余信息，仅保留有用信息的过程。在视频的原始信号中，存在大量的冗余信息，主要可分为空间冗余和时间冗余。空间冗余是指图像数据在空间域上存在的冗余，因为在每幅图像中各个像素并不是独立第1页南京理工大学硕士论文H2鲢!暖塑堕里董查研塞及其萑TI-DSPDM642上的实现的，而往往有着很强的相关性。时间冗余是视频信号中多幅连续图像之间的相关性的表现，因为由于视频信号中物体的运动一般是连续的、渐变的，时间上相邻的几帧往往差别不大。视频压缩就是在时域、空域及频域(变换域)描述图像的相关性，并根据人类

5、视觉的特点，去除信息冗余，使大部分数据变为0，从而用较少的非零数据有效地表示视频，进而利用信息编码理论(熵编码)对这些0值数据和非零数据进行数据压缩。其逆过程(解压缩)可将图像重建。1．1．2重要视频编码标准简介钔H．261H-261[1】公布于1990年，是第一个采用现代编码算法的通用视频编码标准，全称为px64kbit／s视听业务的视频编解码(videocodeeforaudiovisualservicesatp“64kbits)，它的输出码率是px64kbit／s，p=l～30，主要应用于综合业务数字网(ISDN)、异步传输网(AmⅥ)等宽

6、带信道的视频应用，不适合在公用交换电话网(PSTN)和移动通信网等带宽有限的网络上应用。H．261只规定了编制视频码流的语法以及解码的方法，而对于编码中的许多关键问题没有做详细的规定，例如码率控制以及如何进行运动估计等等。这样做既保证了不同生产厂家的设备编码出来的码流完全兼容，同时也给各厂家发挥自己在关键技术上的优势留下了很大的空间。此种做法在之后的视频编码标准中一直被沿用。b1Ⅳ呼EG-lMPEG_It21的全称是“CodingofMovingPicturesandAssociatedAudioforDigitalStorageMediaatu

7、ptoaboutl．5Mbit／s”，主要是为了视频存储媒体(如VCD)而制定的。该标准的主要目的是在1～1．5Mbit／s的情况下，提供30帧／秒的公共媒质格式(C腰，352x288)家用视频制式(ⅦS)质量的图像编解码。曲Ⅳ田E(弘2MPEG_2f31’【41的全称是“GenericCodingofMovingPicturesandAssociatedAudio”．MPEG-2的目标是在3Mbps～35Mbps的传输速率下，提供高质量的多媒体信号，并提供质量、时间、空间上的可伸缩性。MPEG．2从编码到传输的体系十分完善，并且支持的码率范围大

8、，应用领域十分广阔，涵盖了卫星广播服务、有线电视、有线广播、数字地面电视、电子影院、家庭影院、互动媒体、远程视频监控等方面．众人熟悉的D