近年来,随着高清分辨率(HD)和超高清分辨率(UHD)应用逐步走进人们的视野,视频压缩技术受到了巨大的挑战。此外,高清和超高清视频需要更高的带宽传输和更大容量来存储。因此,这一问题仍然是近年来研究的主题。为了解决这些问题,视频编码的联合协作团队(JCT-VC)在2013年1月推出了继承H.264/AVC视频编码的高效视频编码(HEVC)标准。与H.264/AVC相比,HEVC在保证视频质量相近的情况下,压缩率可提高一倍。帧间预测是视频压缩编码中的一个主要模块,其主要包含有:运动估计与运动补偿两个部分。其中运动估计算法是视频编码帧间预测算法中的一项关键技术,对视频编码性能有非常重要的影响。在最新的视频编码标准H.265/HEVC中,提出了使用DCT插值滤波器(DCTIF)进行亚像素插值的运动估计,但是计算复杂度较大,尤其对于高分辨率和超高分辨率的视频编码应用。BWDSP是由中国电子科技集团公司第三十八研究所研制,可广泛运用于各种高性能计算领域,如雷达、电子对抗、精确制导、通信保障、图像处理等信号处理领域。本文在BWDSP平台上实现基于循环Buffer的HEVC亚像素运动估计,并对其进行了代码级优化。论文的主要工作与新意点如下:1.运动估计由整像素运动估计和亚像素运动估计两个部分组成,算法复杂度高,运算量大。在整像素运动估计和亚像素运动估计的率失真代价计算过程中,分别采用了 SAD和SATD的运动估计匹配准则。本文结合BWDSP的体系结构,运用BWDSP指令集对运动估计过程中的高密集度数据计算部分SAD、SATD以及亚像素插值部分进行了汇编指令级优化。同时,利用相关指令对拉格朗日乘子λ进行了优化。优化后,基于BWDSP平台上的HEVC运动估计部分相比于优化前的时钟周期数有了大幅度的减少。提高了编码器性能。2.HEVC编码需要很大的数据吞吐率,由于BWDSP芯片有限的片内存储空间,参考帧和重建帧都需要存储在片外存储器中,因此在处理过程中要用DMA把大量的片外数据先行传输到片内,再对其进行访问。文中采用循环Buffer缓冲区对存储器访问环节进行数据存取的优化。循环Buffer缓冲区通常有一个读指针和一个写指针。读指针指向环形缓冲区中可读的数据,写指针指向循环Buffer缓冲区中可写的缓冲区。通过移动读指针和写指针就可以实现缓冲区的数据读取和写入。经由储器访问优化技术,使得在数据存取时的效率得到了大幅度的提升。