水声视频图像实时压缩技术研究

论文摘要

H.264标准是国际电信联盟（ITU）和MPEG组织（国际标准组织/IEC）共同开发的最新视频编码标准。它以H.263为基础,采用了众多的先进关键技术,使得H.264的性能超过以往所有视频编码标准。与以往的视频编码标准相比,H.264具有明显的优势,对相同的图像序列进行编码时,H.264标准的压缩性能是H.263或MPEG-4的两倍左右。但是H.264出众的性能,是以更高的计算复杂度为代价的。因此一般的处理平台已经不能满足H.264高计算复杂度的要求。德州仪器的C64系列是高性能数字信号处理芯片中的佼佼者。本文重点即是H.264视频编码技术研究及其在以TITM320C6416芯片为核心的处理平台上的实现和优化问题。首先,本文简要介绍了视频压缩算法标准的发展历程,回顾了视频压缩技术的背景知识,简要介绍了H.264标准的发展进程和以往的国际视频压缩标准。其次,介绍了H.264标准的编解码框架结构,研究了其关键技术。然后对H.264目前主要的三大测试模型进行了介绍和性能比较。在实现方案上,选择采用T264版本的H.264编码器的参考软件,并在VC环境下对其实现。本文在后半部分在充分研究了数字信号处理器芯片的硬件结构特点的基础上,以TMS320C6416芯片为核心的处理平台作为硬件工作平台,实现了H.264编码在TI的TMS320C6416上移植和优化。并给出了优化结果及其配置参数。最后对所做工作进行了回顾和总结,并提出对未来的工作提出了一定的展望。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 视频编码技术的发展历程
• 1.2 重要视频编码标准简介
• 1.2.1 MPEG-1
• 1.2.2 MPEG-2
• 1.2.3 MPEG-4
• 1.2.4 H.261
• 1.2.5 H.263
• 1.2.6 H.264/AVC
• 1.3 实时压缩的硬件平台简介
• 1.4 本文的工作及内容的组织安排
• 第2章 H.264/AVC视频编码标准分析与研究
• 2.1 H.264的档次分类及其应用场合
• 2.2 H.264视频编码器的基本框架
• 2.3 帧内预测
• 2.3.1 Intra 4×4亮度块预测
• 2.3.2 Intra 16×16亮度块预测
• 2.3.3 Intra 8×8色度块预测
• 2.4 帧间预测
• 2.4.1 树状结构运动补偿
• 2.4.2 运动矢量
• 2.4.3 运动矢量预测
• 2.5 整数变换与量化
• 2.5.1 整数变换
• 2.5.2 量化
• 2.5.3 DC直流系数的变换量化
• 2.6 熵编码
• 2.6.1 CAVLC编码技术
• 2.6.2 CAVLC编码过程
• 2.7 去方块滤波
• 2.8 本章小结
• 第3章 基于C6416平台编码器代码的移植与优化
• 3.1 硬件平台简介
• 3.2 TI集成软件开发平台简介
• 3.3 H.264算法参考源码的选择
• 3.4 T264参考源码在C6416平台上的移植
• 3.4.1 在VC环境下调试精简源代码
• 3.4.2 编码器在CCS仿真环境下的编译
• 3.4.3 编码器的脱机运行
• 3.5 T264参考源码在C6416平台上的优化
• 3.5.1 项目级优化
• 3.5.2 C程序级优化
• 3.5.3 线性汇编优化
• 3.6 实验结果
• 3.7 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢
• 个人简历