基于DM6437的H.264编码器研究与实现

论文摘要

H.264视频压缩标准是2003年由国际电信联盟ITU-T的视频专家组VCEG和国际标准组织ISO/IEC的活动图像专家组MPEG的联合视频组（JVT）制定的视频编码标准,其优异的压缩性能和友好的网络适应性都是其它视频压缩标准无法比拟的。H.264被广泛应用在数字电视广播、视频实时通信、网络流媒体和视频监控等领域。但H.264的高性能是以高计算复杂度来换取的,本文的研究内容就是H.264编码算法在TI公司的数字处理芯片DM6437上的实时实现。结合作者参与的无线智能视频监控系统和基于WIMAX技术的高速无线视频监控系统项目中对实时编码的需求,本文最终选定TI的TMS320DM6437多媒体处理器作为H.264编码器的硬件开发平台。本文的研究重点是H.264编码器在DM6437上的实现和优化,作者主要做了如下几个方面的工作：（1）首先介绍了课题的背景、意义以及课题的来源,回顾了视频编码的发展史,对H.264标准及其关键技术进行了研究。（2）在分析和对比了H.264三大开源编码器的特点的基础上选择了X264开源编码器作为基础模型,对其进行代码优化。（3）在PC上对X264做了初步的优化,改进了X264快速帧内、帧间预测算法,实验结果表明该算法可以极大的降低编码计算的复杂度,提高编码效率。（4）把X264移植到DM6437平台上并从多个方面对其进行了优化。实验表明优化后的编码器可以在不明显改变视频质量的前提下,提高编码速度,达到视频监控下D1格式的实时编码要求。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的背景、意义和来源
• 1.2 视频编码的发展概况
• 1.3 论文主的要内容和安排
• 1.4 本章小结
• 第2章 H.264视频编码标准
• 2.1 H.264标准中的基本概念
• 2.1.1 帧、场和图像
• 2.1.2 宏块、片
• 2.2 H.264编码器编码框架
• 2.2.1 H.264编码器的基本结构
• 2.2.2 H.264标准的档次及应用领域
• 2.2.3 H.264的分层结构
• 2.3 H.264编码的关键技术
• 2.3.1 帧内预测
• 2.3.2 帧间预测
• 2.3.3 整数变换与量化
• 2.3.4 熵编码
• 2.4 本章小结
• 第3章 H.264编码器在PC下的构建
• 3.1 参考模型的选择
• 3.2 X264关键参数分析
• 3.3 X264编码流程
• 3.4 X264编码器的优化
• 3.4.1 帧内预测模式算法优化
• 3.4.2 帧间预测模式算法优化
• 3.4.3 优化结果分析
• 3.5 本章小结
• 第4章 H.264编码器在DM6437上的实现与优化
• 4.1 达芬奇技术概述
• 4.2 DSP硬件平台及开发工具
• 4.2.1 实验和开发环境
• 4.2.2 TMS320DM6437芯片结构及性能
• 4.2.3 集成开发环境CCS3.3
• 4.3 X264代码移植
• 4.3.1 库文件和头文件的改动
• 4.3.2 X264源程序的裁剪
• 4.3.3 存储空间的分配
• 4.3.4 DSP/BIOS配置
• 4.4 X264在DM6437平台优化
• 4.4.1 编译器选项优化
• 4.4.2 C语言级优化
• 4.4.3 汇编级优化
• 4.5 优化结果分析
• 4.6 本章小结
• 第5章 总结与展望
• 5.1 工作总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表学术论文目录
• 攻读学位期间参研的科研项目