论文部分内容阅读
目前,我国第一个国家音视频编码标准AVS(《信息技术先进音视频编码》系列标准简称)凭借其在编码效率、复杂度、自主性方面的优势日益受到各方的关注。该标准是数字音视频产业的基础性标准,在技术和性能上处于国际先进水平,然而AVS标准的产业化需要优秀的处理平台作为支撑。美国德州仪器公司最新推出的TMS320DM6446(基于达芬奇技术)嵌入式视频系统芯片为双核架构,具有良好的任务分担和线程同步能力,以及超强的并行处理速度和较低的资源消耗,同时还集成了视频前端和后端处理系统,是实现AVS编码算法的理想平台。针对AVS视频编码算法在TMS320DM6446上的实现,本文主要的研究内容及取得的成果如下:首先分析了AVS标准的核心技术和特点,并与最新的国际视频标准H.264/AVC在各方面特征进行了细致的区别与比较。同时分析了AVS参考模型RM52J的利弊,并结合RM52J和H.264/AVC实现模型T264两者的优势,设计了AVS视频编码算法的C语言实现方案。重点编写了熵编码和环路滤波模块,对算法码流和编码性能进行了整体调试。经编解码测试,编码效率比RM52J提高了5倍,编码生成码流正确,编码效果良好。然后本文研究了TMS320DM6446芯片的内部结构和性能特点,介绍了DSP算法开发环境Code Composer Studio(CCStudio)的使用。进而,在TMS320DM6446的C64x+DSP上实现了AVS的C语言代码算法移植,并重点讨论了算法在该DSP上优化的方法,主要涉及CCStudio分析工具的使用,DSP内部存储器空间的分配、线性汇编的改写、cache使能和性能优化等,另外,还对利用EDMA实现数据采样格式4∶2∶2到4∶2∶0的转换进行了详细探讨。最终经过验证,优化后的算法比优化前编码效率提高了26倍。论文最后研究了TI公司的eXpress DSP算法标准和Codec Engine框架,探讨了如何在ARM+DSP架构下进行视频编码算法设计。视频编码应用程序(ARM端程序)运行在Linux操作系统之上,通过启动编解码引擎调用远程服务器(DSP端)的AVS编码算法,完成对视频采集数据帧的编码。文中详细介绍了应用程序流程、应用层编码器和服务器的配置以及远程跟踪调试方法等。综上,本文研究内容几乎涵盖了在TMS320DM6446上实现AVS编码算法的各个主要环节,为将来进一步完善系统功能和提高系统性能提供了有效的参考。