基于ARM9的H.264解码器的优化与实现
【作者】 李辉武
【导师姓名】唐平
【学位名称】硕士
【学位年度】2009-01-01
【学位授予单位】暂无
【分类号】TN764
【录入时间】2017-06-21
【摘要】H.264是由ITU-T视频编码专家组（VCEG）和ISO/IEC移动图像专家组（MPEG）共同提出的新一代国际视频编码标准。它在H.261、H.263等视频压缩标准的基础上，进行了改进和扩展，其目的是在不降低图像质量的情况下进一步降低编码率，提高压缩效率。此外，该标准提供一个友好的网络接口，使得视频码流更适合在网络上传送；由于该标准可以提供更低的码率，所以更适合应用于多媒体通信领域。但与此同时，H.264性能上的改进也带来了计算复杂度的明显提升，H.264解码器比起其他标准需要更大的运算量和更多的存储空间，因此在嵌入式环境中实现高效的H.264解码器是一个极具挑战性的工作。 本论文以开源ffmpeg库中的H.264解码算法作为参考模型，分析了H.264解码器中的熵解码、反量化、反变换、帧内预测、帧间预测、去块效应滤波这6个模块的功能，在此基础上，利用预判边界强度值和设置参考帧或运动矢量不同标志的方法，对标准中运算复杂度最高的去块滤波算法进行了改进和优化研究。其中，为了进一步提高H.264的解码速度，对H.264解码器中反复使用的一些功能模块根据平台的特点进行ARM汇编指令级的优化以及对整个H.264解码器的程序结构和数据结构进行适当的优化。最后以北京博创兴业科技有限公司的UP-NETARM2410-S开发板作为开发平台，从开源ffmpeg库中提取H.264解码部分，移植Linux2.6内核到2410硬件平台，用MiniGUI编写视频播放器界面，构建成H.264新的解码系统。 本文给出的最终解码器优化结果，与参考代码相比较，在解码速度上有2-3倍的提高。解码器在主频为200MHz的UP-NETARM2410-S平台上，对图像尺寸为QCIF的视频测试序列解码时，速度在18-26fbs/s之间，符合了嵌入式系统的实际应用需要。本文的主要创新之处体现在： 1.从开源ffmpeg库中提取H.264解码部分，并对其中运算复杂的去块滤波模块作出优化，构建一个纯软件解码的H.264解码系统。 2.在硬件上实现以ARM9为平台的H.264解码器终端，从而打破市面上一直以高端DSP芯片设计H.264解码器的方案，为工业应用提供了很好的借鉴作用。
【外文摘要】暂无