【摘要】： 數(shù)字視頻處理在工業(yè)、軍事和民用等領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用,而舊的視頻處理標準已經(jīng)不能滿足日益增長的市場需求,所以出現(xiàn)了以MPEG-4為代表的新一代標準。新的標準帶來新的應(yīng)用,信源日益復雜、應(yīng)用平臺日益拓展,在這種形勢下,新的應(yīng)用如何適應(yīng)多種平臺特性、如何提高處理質(zhì)量成為當前研究的熱點、重點和難點。 XVID是一種基于MPEG-4標準的數(shù)字視頻處理開源工具集,它提供了如下主要編碼工具:幀內(nèi)編碼和幀間編碼、直流和交流分量系數(shù)預(yù)測、無約束運動向量、運動估計中可預(yù)測的運動向量場自適應(yīng)搜索技術(shù)和4個運動向量等。這個工具集具有高效和可移植的特性,尤其適合應(yīng)用于基于嵌入式系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)視頻和移動視頻處理。所以本論文將XVID作為研究的實例。 預(yù)測編碼模塊是MPEG-4中的核心模塊之一,它的性能直接影響著整個處理過程的性能。預(yù)測編碼模塊主要包括運動估計和運動補償兩部分,概括的講,預(yù)測編碼模塊的功能就是通過已處理過的幀來預(yù)測出當前要處理的幀,最終目的是使用盡可能少的數(shù)據(jù)來表示數(shù)字視頻的圖像幀。在數(shù)字視頻處理中,絕大多數(shù)圖像幀是使用預(yù)測編碼模式來編碼的,并且未使用預(yù)測編碼的圖像幀仍然會使用預(yù)測編碼模式來編碼其離散余弦變換后的直流和交流分量系數(shù)。可見預(yù)測編碼模塊是數(shù)字視頻處理中的基礎(chǔ)和重點,因此本論文將預(yù)測編碼模塊作為研究的核心。 嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用研究也是目前的一個研究熱點,現(xiàn)在許多先進的數(shù)字視頻應(yīng)用都是以嵌入式系統(tǒng)為平臺的。為了提高課題的創(chuàng)新性和實用性,本論文將嵌入式系統(tǒng)作為最終的實現(xiàn)平臺,并且選擇具有代表性的美國德州儀器公司生產(chǎn)的數(shù)字信號處理器TMS320C6416作為實例。本論文首先根據(jù)數(shù)字視頻處理的原理以及視頻處理標準MPEG-4剖析了XVID的核心流程,并且根據(jù)對XVID的深入了解將這套工具集移植至TMS320C6416平臺。然后本論文針對XVID的預(yù)測編碼模塊設(shè)計了一套兩級優(yōu)化方案:利用可變復雜度算法原理進行與平臺無關(guān)的算法級優(yōu)化,利用實現(xiàn)平臺的特性進行與平臺相關(guān)的指令級優(yōu)化。在算法級優(yōu)化中設(shè)計了一系列算法,這些算法都是基于實踐的觀察和理論的探索,做到了充分挖掘數(shù)字視頻處理的固有特點,配合現(xiàn)有的快速算法,做到了適用面廣,處理速度明顯提高,且圖像質(zhì)量無明顯下降。在指令級優(yōu)化中重新編寫了一系列函數(shù)代碼,這些函數(shù)都是基于TMS320C6416本身特性,充分使用了配套編譯環(huán)境提供的開發(fā)和優(yōu)化工具,使得處理速度進一步提高,并且圖像質(zhì)量無任何下降。這套優(yōu)化方案不僅是本課題的研究工具,而且對于其它平臺的數(shù)字視頻應(yīng)用也有參考意義。
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2005
【分類號】：TN919.81;TP368.12

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前4條

1 高文,吳楓;MPEG-4編碼的現(xiàn)狀和研究[J];計算機研究與發(fā)展;1999年06期

2 周群彪,陳杰美,茍大舉;基于MPEG-4的實時視頻編碼研究(英文)[J];四川大學學報(自然科學版);2000年02期

3 劉達,毛加軒;MPEG-4視頻編碼核心思想及關(guān)鍵技術(shù)研究[J];中國數(shù)據(jù)通信;2004年01期

4 賀玉文,鐘玉琢;MPEG-4校驗?zāi)Ｐ偷难芯颗c實現(xiàn)[J];小型微型計算機系統(tǒng);1999年07期

本文編號：2796881