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基于TMS320DM642的AVS解码器设计

2020-12-03阅读(528)

基于TMS320DM642的AVS解码器设计

论文摘要

AVS（Advanced coding of audio and video）是我国具有自主知识产权的第二代音视频标准。在相同码率下AVS的性能要高于MPEG-2标准,与H.264相当。在音视频领域,由于受MPEG-2、H.264标准的昂贵专利费限制,因此发展我国自己的音视频标准很有必要。在终端设备CPU处理能力有限,又要求其解码速率足够快的情况下,如何设计高效的AVS视频解码器,将是多媒体业务成功的关键。近几十年来,电视系统经历了从模拟黑白电视,模拟彩色电视到数字电视的变化。目前,电视系统已经进入由模拟电视向数字电视转变的过渡期。庞大的数字电视市场为数字电视设备的发展带来了巨大的潜在机遇。本文采用全软件实现了AVS系统解复用和AVS视频解码,即数字电视AVS信源解码器系统。成功设计并研制了基于TMS320DM642的AVS解码器软件系统。该软件系统解决了传送流输入和视频显示的软件实现问题。同时较好地解决了系统高速数据吞吐率的问题。此外,本软件系统还兼容视频捕获和图像处理功能。对数字电视信源解码涉及的核心算法——系统解复用和视频解码进行了深入的研究并具体实现。对运算量较大的代码进行优化设计,特别是对变长解码、IDCT（Inverse Discrete Cosine Transform）和运动补偿部分编写了汇编代码。经过优化,提高了信源解码器的性能。本文提出的方案能实时完成数字SDTV（StaIldard Definition TeleVision）格式的AVS信源解码。由于目前TMS320DM642的处理能力的限制,本系统还不能实时实现数字HDTV（High Definition TeleVision）格式的AVS信源解码。但是,随着将来DSP性能的进一步提高,单片通用DSP全软件实现HDTV信源解码器解决方案是完全可行的。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 序论
  • 1.1 引言
  • 1.2 研究背景
  • 1.3 数字视频编码标准
  • 1.4 研究现状
  • 1.5 主要研究内容
  • 1.6 论文组织结构
  • 第2章 第二代视频标准和解码算法综述
  • 2.1 AVS概述
  • 2.2 比特流的结构
  • 2.3 图像格式
  • 2.4 图像类型
  • 2.4.1 图像间的顺序
  • 2.4.2 参考图像
  • 2.5 条带
  • 2.6 宏块
  • 2.7 解码过程
  • 第3章 AVS标准系统层规范综述
  • 3.1 TS流简介
  • 3.2 节目关联表（PAT）
  • 3.3 节目映射表（PMT）
  • 3.4 条件访问表（CAT）
  • 3.5 网络信息表（NIT）
  • 3.6 各种表的关系
  • 3.7 AVS解复用流程
  • 3.8 AVS标准系统层与MPEG-2系统层的异同点
  • 第4章 解码器的硬件架构
  • 4.1 硬件架构可行性分析
  • IN、SDRAMB、L2SRAM的数据吞吐量'>4.1.1 ES流FIFOIN、SDRAMB、L2SRAM的数据吞吐量
  • A的数据吞吐量'>4.1.2 解码帧从片内空间L2SRAM到SDRAMA的数据吞吐量
  • A到片内空间L2SRAM的数据吞吐量'>4.1.3 参考帧从SDRAMA到片内空间L2SRAM的数据吞吐量
  • A、FIFOOUT的数据吞吐量'>4.1.4 显示帧从L2SRAM到SDRAMA、FIFOOUT的数据吞吐量
  • A的数据吞吐量'>4.1.5 EMIFA对SDRAMA的数据吞吐量
  • 4.1.6 SDTV信源解码器DM642性能分析
  • 4.2 TMS320DM642简介
  • 4.3 TMS320DM642特点
  • 4.4 TMS320DM642的性能
  • 4.5 DM642 PCI的性能介绍
  • 4.6 DM642 VIDEO PORT的性能介绍
  • 4.7 DM642系统EDMA的使用
  • 4.8 X210简介
  • 第5章 解码器移植的软件设计
  • 5.1 AVS解码器的软件架构设计
  • 5.1.1 解码器软件操作模块设计
  • 5.1.2 解码器的数据传输流程设计
  • 5.2 AVS解码器的LINUX程序设计
  • 5.2.1 LINUX下的PCI驱动程序设计
  • 5.2.2 解复用
  • 5.2.3 解码帧数据传输
  • 5.2.4 播放
  • 5.3 AVS解码器DSP程序设计
  • 5.3.1 利用SEMAPHORE同步对象
  • 5.3.2 以DM642为主的PCI数据传输
  • 5.3.3 DM642下的PCI驱动设计
  • 5.3.4 基于DSP/BIOS VPORT驱动程序
  • 5.3.5 视频采集驱动中的视频数据传输
  • 5.3.6 视频采集驱动程序的调用
  • 5.4 DSP程序优化设计
  • 5.4.1 TMS320C64XX系列DSP内存架构
  • 5.4.2 存储器访问优化的必要性
  • 5.4.3 存储器访问优化设计的方法
  • 5.4.4 冗余代码优化
  • 5.4.5 指令集优化
  • 第6章 实验及结果分析
  • 6.1 测试方法
  • 6.2 测试结果
  • 6.3 结果分析
  • 总结与展望
  • 致谢
  • 参考文献
  • 攻读学位期间发表的论文及参加的科研项目

    • 相关论文文献

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