基于DM642的AVS视频编码优化及其实现

论文摘要

AVS是《信息技术先进音视频编码》系列标准的简称,是中国自主制定的音视频编码标准。随着数字视频压缩技术水平的迅速发展,AVS正在不断发展,越来越受到人们的广泛关注。论文主要研究了AVS视频编码优化方法及其在DM642的应用。论文在AVS视频标准取舍、算法优化、单指令多数据流技术基于AVS编码器的应用、AVS视频编码基于DM642的应用,以及基于线性汇编的算法优化等多个方面进行了深入分析和研究。1、AVS主要面向高清晰度电视、高密度光存储和移动媒体等应用。其中视频标准包括两部分:面向数字电视应用领域的AVS-P2和面向移动应用领域的AVS-P7。本文针对AVS两种视频标准基于移动视频应用领域上的关键技术进行比较,并通过实验数据进行分析,提出视频标准统一的必要性。2、AVS视频编码采用子像素搜索算法,使搜索更精确、压缩效果更好,但算法复杂度较高,为此,本文基于搜索点失真随着与全局最小点之间距离的增加而增大,以及运动矢量具有中心偏置的特性,提出了一种三步快速子像素搜索算法。该算法打破了视频编码传统子像素搜索的思维模式。实验结果表明,与标准子像素搜索算法相比,该算法在保证视频编码质量基本不变的情况下,复杂度降低65%以上。3、为了进一步提高编码速度,促进视频编码技术的应用,论文针对视频编码特点,提出了应用单指令多数据流技术来处理AVS视频编码,通过应用单指令多数据流技术,成功地解决了AVS编码主要模块耗时问题,而且在应用单指令多数据流指令的基础上,提出了一种亮度插值改进优化算法。该算法在不改变AVS原有编码图像质量和码率的前提下,极大地提高编码效率;同时也对其它部分关键模块作了相应的算法优化及结构调整。4、此外,针对AVS在嵌入式系统的应用,论文基于DM642芯片,设计完成了一种优化编码方案;基于线性汇编技术,提出了一种二分之一样本插值的快速优化编码方法,实验证明,该方法能大大减少编码运算时间。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景和意义
• 1.2 论文的主要研究内容、成果
• 1.3 论文章节安排
• 第2章 AVS 两种视频编码标准比较
• 2.1 简述
• 2.2 移动视频应用及P2、P7 技术特点
• 2.2.1 移动视频应用的特点
• 2.2.2 P2、P7 技术特点及流程
• 2.3 P2、P7 在移动视频应用上关键技术及性能比较
• 2.3.1 预测
• 2.3.2 变换、量化
• 2.3.3 熵编码
• 2.3.4 环路滤波
• 2.3.5 抗误码机制
• 2.4 性能与实验结果分析
• 2.5 本章小结
• 第3章 AVS 子像素搜索改进算法研究
• 3.1 简述
• 3.2 AVS 子像素搜索算法
• 3.2.1 最优运动矢量判别准则
• 3.2.2 AVS 子像素运动搜索过程
• 3.3 三步快速子像素搜索算法
• 3.4 性能与实验结果分析
• 3.5 本章小结
• 第4章 单指令多数据流技术基于AVS 视频编码关键模块研究
• 4.1 单指令多数据流技术概述
• 4.2 单指令多数据流技术在AVS 插值的研究
• 4.2.1 简述
• 4.2.2 AVS 亮度插值
• 4.2.3 单指令多数据流技术基于AVS 亮度插值的分析
• 4.2.4 单指令多数据流技术基于AVS 亮度插值的算法改进
• 4.2.5 性能与实验结果分析
• 4.2.6 小结
• 4.3 单指令多数据流技术基于AVS 变换、量化等模块的算法改进研究
• 4.3.1 简述
• 4.3.2 AVS 变换、量化、反量化、反变换及重构
• 4.3.3 单指令多数据流技术基于AVS 量化、变换等算法改进研究
• 4.3.4 性能与实验结果分析
• 4.3.5 小结
• 4.4 单指令多数据流技术基于AVS 色度插值、SAD 模块的应用研究
• 4.4.1 简述
• 4.4.2 AVS 色度插值、SAD 模块
• 4.4.3 单指令多数据流技术基于AVS 应用研究
• 4.4.4 性能与实验结果分析
• 4.4.5 小结
• 4.5 本章小结
• 第5章 DM642 线性汇编技术基于AVS 视频编码的实现
• 5.1 DM642 简介
• 5.2 基于DM642 芯片的AVS 编码优化方案
• 5.3 基于DM642 的线性汇编简介
• 5.4 DM642 线性汇编技术基于AVS 亮度插值的研究
• 5.5 性能与实验结果分析
• 5.6 本章小结
• 第6章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 在研究生学习期间发表的学术论文