DaVinci平台上H.264视频编码算法移植优化与xDM封装

论文摘要

作为新一代视频编码标准,H.264具有适用性强、压缩率高和图像质量好等特点。在相同的重构图像质量下,它相比以往标准码率更低、误码更少,更适用于传输条件恶劣的信道中的视频传输。但是,H.264在具备这些优势的同时,带来的是算法复杂度的大大提高。因此,如何在嵌入式视频系统中实现高质量高效率的H.264视频编码一直是业内研究的热点。德州仪器公司（TI）推出的双核架构（ARM+DSP）的达芬奇处理器是新一代多媒体通信终端的理想实现平台。在达芬奇平台上,数字媒体处理算法需符合TI提出的xDM算法标准,应用程序通过Codec Engine框架集成并调用xDM算法。为实现基于达芬奇平台的视频系统,本文研究H.264视频编码算法的移植和优化方法,针对达芬奇平台实现算法的xDM封装,以便算法通过Codec Engine框架调用。基于QT设计并实现一套数字媒体处理算法的Codec Server自动部署系统,具有快速集成、验证与修改xDM算法的功能,解决达芬奇平台上算法的Codec Server集成和应用程序部署不便的问题。在研究H.264视频编码算法关键技术的基础上,结合达芬奇平台硬件资源,对开源H.264编码算法的X264代码进行移植。根据程序开发流程对移植代码进行优化,采用了编译器选项优化、C语言代码优化、汇编优化和内存分配优化等主要手段。对于CIF格式视频,优化前的编码帧率仅不到1fps,优化后将近18fps。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 H.264视频压缩编码标准
• 1.2.1 视频压缩编码标准与发展现状
• 1.2.2 H.264视频编码算法的优势
• 1.3 达芬奇技术
• 1.3.1 达芬奇技术概述
• 1.3.2 达芬奇应用前景
• 1.4 达芬奇平台上的视频编码算法研究现状
• 1.5 论文内容与章节安排
• 第二章 H.264视频编码算法及达芬奇平台技术
• 2.1 H.264视频编码算法
• 2.1.1 H.264视频编码器结构
• 2.1.2 H.264视频编码的档次和分级
• 2.1.3 H.264视频编码的关键技术
• 2.2 达芬奇平台技术
• 2.2.1 应用程序开发流程
• 2.2.2 xDM算法标准
• 2.2.3 Codec Engine简介
• 2.2.4 多媒体处理器DM6446
• 2.3 本章小结
• 第三章 H.264视频编码算法在DM6446上的移植与优化
• 3.1 H.264开源代码选择
• 3.2 X264代码在DM6446上的移植
• 3.2.1 编码器性能选择
• 3.2.2 X264代码裁剪
• 3.2.3 X264代码移植
• 3.2.4 X264算法库测试
• 3.3 DSP平台上的X264程序优化
• 3.3.1 优化目标
• 3.3.2 代码优化
• 3.3.3 内存优化
• 3.4 优化结果
• 3.5 本章小结
• 第四章 X264的xDM封装与Codec Server自动部署系统
• 4.1 X264算法的xDM封装
• 4.1.1 算法接口定义
• 4.1.2 算法数据类型
• 4.1.3 算法接口实现
• 4.2 X264算法的Codec Server配置生成
• 4.2.1 关于Codec Server的简单定义
• 4.2.2 生成Codec Server的环境搭建
• 4.2.3 创建Codec Server的实现步骤
• 4.3 Codec Server自动部署系统
• 4.3.1 系统框架与设计
• 4.3.2 系统实现
• 4.3.3 系统测试
• 4.4 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 下一步工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者在校期间发表论文及研究成果