基于ARM9核的MPEG-4视频解码器的优化设计

论文摘要

多媒体技术正在迅速发展,应用领域不断拓广。与之相适应,各种多媒体数据压缩编码标准也在不断地发展和完善。MPEG-4是业界最重要最有影响的多媒体数据压缩编码国际标准之一,它的全称为音频和视觉对象的通用编码。基于对象的编码思想使其具有高压缩比、可扩展性、可交互性等许多优点。MPEG-4代表着未来多媒体数据压缩编码的发展趋势。本课题结合消费类电子产品的实际应用背景,在全面了解MPEG-4标准的基础上,对MPEG-4标准的重点部分——视频的解码进行重点研究。随着市场对高分辨率影片实时播放的要求越来越高,低分辨率如CIF格式的实时解码已经落伍,在低成本、高效解码的市场要求下,需要对MPEG-4解码程序做进一步的优化。结合实际应用的嵌入式平台的特点,本课题对MPEG-4的解码流程做了结构上的优化,主要通过软件解码模式,基本上满足了较高分辨率下的实时解码。本课题在掌握基本的MPEG-4压缩标准的基础上,阐述了如何实现在嵌入式平台上逐步优化的基本思想和方法。首先介绍了在PC平台上需要注意的通用的优化方法,其次通过对嵌入式平台的理解,充分利用SIMD和DMA技术,结合cache的有效利用,对MPEG-4的解码程序在结构上做了调整,应用并行处理的方式,从而实现了MPEG-4的快速解码。测试表明,主频为300MHz时在应用平台上能够实现不包括视频显示的D1分辨率（720×576）的m4v文件25帧/秒的实时解码。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题来源和研究目的及意义
• 1.2 课题的研究内容与难点
• 1.3 论文的主要内容
• 第2章 MPEG-4 及ARM概述
• 2.1 MPEG-4 压缩标准
• 2.1.1 视频压缩标准的历史和发展
• 2.1.2 MPEG-4 的档次和等级
• 2.1.3 MPEG-4 视频编码器
• 2.1.4 MPEG-4 视频解码的基本过程
• 2.2 ARM处理器
• 2.3 本章小节
• 第3章 嵌入式平台下的优化方法
• 3.1 PC上常用的优化方法
• 3.1.1 高效的C编程
• 3.1.2 IDCT算法的优化
• 3.1.3 程序结构上的优化
• 3.2 嵌入式平台下的优化
• 3.2.1 ARM汇编的优化
• 3.2.2 Cache的有效利用
• 3.2.3 DMA的合理使用
• 3.2.4 SIMD技术的运用
• 3.3 本章小节
• 第4章 ARK平台下MPEG-4 解码的实现与优化
• 4.1 基本准备工作
• 4.2 PC到ARK平台的移植
• 4.3 ARK平台下C程序的具体优化
• 4.4 算法IDCT的SIMD优化
• 4.5 双SIMD优化
• 4.6 Cache和DMA通道的合理利用
• 4.7 测试结果
• 4.8 其他
• 4.8.1 文件解析
• 4.8.2 音视频同步
• 4.9 本章小节
• 结论
• 参考文献
• 致谢