基于ARM和LINUX的嵌入式H.264/AVC软解码器的研究与实现

论文摘要

近些年来,依托计算机技术、通信技术和网络技术的发展,集音频、视频、图像、文字、数据为一体的多媒体信息,使越来越多的人开始通过互联网享受到网上生活、远程医疗、远程通讯的乐趣,缩短了时区和地域的距离。在这之中,数字电视(包括HDTV)、DVD压缩与存储、视频会议和以多媒体应用为主要特点的3G都是研究热点,也是多媒体技术的一个发展方向和趋势。H.264/AVC作为新一代的视频编解码标准,采用了成熟的技术,在追求更高的编码效率和简洁的表达形式同时,也提供了非常好的视频质量,是当前最高效的视频压缩方法。相对于其他视频编码标准来看,H.264/AVC具有更广阔的前景。可以期待在不久的将来H.264/AVC技术将被广泛的应用到视讯产业的各个领域。为了最低成本的在移动设备上实现多媒体技术,就需要将H.264/AVC软件解码器移植嵌入式系统上,随着嵌入式系统的功能越来越复杂和强大,采用嵌入式操作系统就成了一个必然的选择。LINUX操作系统凭借其免费性,高可靠性,携带源代码,强大的网络功能等特性越来越受到人们的青睐。本论文首先概要介绍了视频编码原理,简述了H.264/AVC标准的编解码流程,详细介绍了H.264/AVC使用的几种关键技术。然后进行了嵌入式环境的设计和搭建,接着将H.264/AVC软件解码器移植到嵌入式设备中并对其性能进行评估,在发现性能的不足之处后对其进行了优化,最后介绍了将解码后的视频显示到LCD上的方法。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 课题的提出
• 1.2 H.264/AVC 解码器在嵌入式设备中的国内外应用现状
• 1.3 课题的目的
• 1.4 本文的结构安排
• 2 H.264/AVC 标准原理及其关键技术
• 2.1 视频压缩原理
• 2.2 视频编码的基本概念
• 2.2.1 彩色空间
• 2.2.2 采样格式
• 2.2.3 视频格式
• 2.3 H.264/AVC 视频编码标准
• 2.4 H.264/AVC 的档次
• 2.5 系统层结构
• 2.6 H.264/AVC 中图像的层次结构
• 2.7 H.264 的编解码流程
• 2.8 H.264/AVC 主要使用技术介绍
• 2.8.1 帧内预测和编码
• 2.8.2 帧间预测和编码
• 2.8.3 变换和量化
• 2.8.4 熵编码
• 2.8.5 去块效应滤波
• 3 嵌入式系统开发环境的建立
• 3.1 嵌入式系统的介绍
• 3.2 嵌入式系统开发的前提条件
• 3.3 嵌入式系统开发环境的搭建
• 4 H.264/AVC 软件解码器向嵌入式系统的移植
• 4.1 BOOTLOADER 的移植
• 4.2 LINUX 内核的移植
• 4.3 文件系统的构建
• 4.4 H.264/AVC 软件解码器的移植
• 4.5 移植后的H.264/AVC 软件解码器的性能评估
• 5 H.264/AVC 软件解码器在嵌入式系统下的优化
• 5.1 优化的途径
• 5.2 ARM926 开发板的特点
• 5.3 优化的原理
• 5.4 确定H.264/AVC 软件解码器中需要优化的函数
• 5.5 优化后的H.264/AVC 软件解码器的性能评估
• 6 实现解码后的视频在嵌入式系统LCD 上的播放
• 6.1 还需要进行的工作
• 6.2 EMMA
• 6.3 帧缓冲区
• 6.4 实现方法和难点
• 7 总结和展望
• 7.1 总结
• 7.2 下一步工作的展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录