基于DM642的DVB2AVC视频转码器DSP软件设计

论文摘要

随着数字视频技术的普及,视频格式随应用环境不同而采用不同编码标准的要求变得越来越迫切。将视频信息由一种编码格式转码成另一种编码格式叫做视频转码,执行视频转码操作的设备叫做视频转码器。传统数字电视DVB的主要压缩格式为MPEG-2, H.264/AVC具有良好的压缩性能和网络亲和性,在数字电视广播、视频点播等领域应用越来越广泛。本文基于TI公司的TMS320DM642处理器,设计了DVB到AVC的视频转码软件。第一章,简要介绍了视频转码的原理和DVB、H.264/AVC视频编码,并提出了本课题的研究内容与意义。第二章,简要介绍了视频转码系统的结构和视频转码关键技术,其中视频转码技术包括运动矢量信息复用技术、宏块编码模式信息复用技术、降帧率转码跳帧策略。第三章,介绍了TMS320DM642处理器的架构和特点,包括系统架构和指令集特点。第四章,详细介绍了视频转码软件的算法设计,并重点阐述了运动估计算法设计和降帧率跳帧算法设计。第五章,阐述了在TMS320DM642处理器上进行的转码软件优化设计,主要从汇编级优化和数据流优化等几个角度进行论述。第六章,对基于TMS320DM642处理器的DVB到AVC的视频转码软件的实现和优化工作进行了总结,并且对转码技术的发展作出了展望。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 选题的意义
• 1.2 相关技术现状
• 1.2.1 视频转码系统
• 1.2.2 视频编码标准
• 1.2.3 DSP处理器概述
• 1.3 研究内容与论文结构
• 1.3.1 主要研究内容
• 1.3.2 章节结构
• 2 视频转码系统关键技术
• 2.1 概述
• 2.2 解码信息复用
• 2.2.1 运动矢量合成和复用
• 2.2.2 宏块模式选择
• 2.3 转码中的跳帧策略
• 2.4 小结
• 3 TMS320DM642处理器
• 3.1 概述
• 3.2 处理器架构
• 3.3 C64xx指令集特点
• 3.3.1 延迟槽
• 3.3.2 功能单元
• 3.3.3 指令流水线
• 3.3.4 资源约束
• 3.3.5 SIMD指令
• 3.4 软件开发环境
• 3.5 小结
• 4 视频转码软件算法设计
• 4.1 概述
• 4.2 视频转码软件整体设计
• 4.2.1 视频转码软件框架
• 4.2.2 视频转码软件函数接口和转码流程
• 4.3 运动估计算法设计
• 4.3.1 预测运动矢量合成
• 4.3.2 转码前区域的运动矢量一致性分析
• 4.3.3 运动估计搜索中心和搜索模式调整
• 4.3.4 源码流含B帧搜索策略调整
• 4.3.5 算法整体流程
• 4.4 降帧率跳帧算法设计
• 4.4.1 时间窗的选择
• 4.4.2 质量影响因子判别
• 4.4.3 源码流含B帧质量影响因子计算调整
• 4.4.4 算法整体流程
• 4.5 实验和分析
• 4.5.1 运动估计算法实验分析
• 4.5.2 跳帧算法实验分析
• 4.6 小结
• 5 视频转码软件优化设计
• 5.1 概述
• 5.2 C代码级优化
• 5.2.1 编译器优化
• 5.2.2 C语言优化
• 5.2.3 内联函数优化
• 5.3 线性汇编优化
• 5.4 数据流优化
• 5.5 小结
• 6 总结和展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 作者简历