基于Cortex-A8平台的H.264解码器优化

论文摘要

随着3G网络的建设,用智能终端观看视频越来越流行。智能终端使用DSP解码实现视频加速,但这却限制了视频文件的格式和编码方式。因此,需要更有效地利用智能终端的硬件特性,优化程序,提升编解码性能来提供更好的用户体验。H.264/AVC视频编码以其高压缩比、良好的网络亲和性、成熟的算法研究成为视频编码的首选,但其高压缩比也带来了很高的算法复杂度。智能终端大多采用ARM处理器,Cortex-A8是基于最新体系结构ARMv7的应用处理器,引入了众多新技术,包括NEON多媒体处理引擎。Cortex-A8平台上的H.264解码优化研究,有着广泛的应用前景。通过对H.264解码流程和主要算法模块的研究,以及对Cortex-A8体系结构,包括指令集、流水线结构、NEON技术特性的分析,在评测H.264解码算法瓶颈的基础上,结合对Intel MMX优化技术和FFmpeg中的H.264解码优化的研究,提出对主要耗时模块如运动补偿模块、去块效应滤波模块、反变换反量化模块的算法并行优化方案。以iPhone 3GS作为测试环境,测试标准Foreman、Akiyo、Mobile-calendar视频序列的解码性能。比较优化前后的整体性能变化,结果显示,对不同视频序列,优化方案都有较大的性能提升。由于各算法模块在不同的视频序列里,复杂度百分比不同,而运动补偿算法模块最适合并行优化,故不同的视频序列提升的幅度不同。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 国内外研究概况
• 1.3 主要的研究工作
• 1.4 本文的组织结构
• 2 H.264 视频解码相关技术
• 2.1 视频编码标准简介
• 2.2 H.264 解码器流程
• 2.3 H.264 解码的关键技术
• 2.4 H.264 的技术优势
• 2.5 本章小结
• 3 ARM Cortex-A8 架构分析
• 3.1 ARM 体系结构的发展
• 3.2 Cortex-A8 体系结构
• 3.3 NEON 架构及技术优势
• 3.4 NEON 技术的应用方案
• 3.5 本章小结
• 4 Cortex-A8 平台上H.264 解码优化
• 4.1 解码算法瓶颈分析
• 4.2 运动补偿算法优化
• 4.3 去块效应滤波优化
• 4.4 反变换反量化优化
• 4.5 本章小结
• 5 优化结果及性能分析
• 5.1 代码结构分析
• 5.2 算法优化示例
• 5.3 性能比较及分析
• 6 全文总结
• 6.1 全文工作总结
• 6.2 后续研究
• 致谢
• 参考文献