基于ARM9的MPEG-4视频解码播放系统设计

论文题目: 基于ARM9的MPEG-4视频解码播放系统设计

论文类型: 硕士论文

论文专业: 信号与信息处理

作者: 李锋垚

导师: 李会方

关键词: 视频解码,播放系统,嵌入式实现

文献来源: 西北工业大学

发表年度: 2005

论文摘要: 新兴多媒体应用领域的发展,要求新的视频压缩技术能在保证高质量的同时具有更低的码率。MPEG-4以其低码率、基于对象的交互性等优点近年来在多媒体领域表现出巨大的应用潜力。基于简单框架(Simple Profile, SP)的MPEG-4视频标准兼顾了码率与视频质量的要求,能在低码率、高压缩比的情况下获得较高的图像质量,并且其计算复杂度较其他框架低,因此已经成为MPEG-4应用的主流。近年来DivX(实质是MPEG-4 SP)技术掀起的热潮充分展示了MPEG-4视频的优越性。 MPEG-4的应用是当今视频领域的一个研究热点,尤其是在嵌入式设备中的应用。本课题以CD光盘MPEG-4播放系统的开发为背景,重点研究MPEG-4 SP视频解码的嵌入式软件平台实现及整个播放系统的设计。 在详细分析MPEG-4 SP视频解码过程和算法原理的基础上,首先在PC平台进行播放系统的原型设计及MPEG-4视频解码的算法实现与功能验证。接着在通用C层次上进行MPEG-4视频解码的优化。然后把视频解码核移植到嵌入式ARM平台,并基于ARM处理器的特性对MPEG-4视频解码进一步实施一系列优化。经过通用C优化和基于ARM平台的优化后,视频解码核达到了要求的解码速度。最后讨论ARM播放系统中CD光盘伺服和AVI文件解析的设计和优化,以及整个播放系统的优化。 测试表明,尽管实验使用的ARM平台性能较低,但经过视频解码核和播放系统的全面优化实现后,基于ARM的MPEG-4视频播放系统仍然达到了较高的系统性能和播放速度,已具有一定的应用价值,为嵌入式MPEG-4媒体播放器的产品开发奠定了基础。

论文目录:

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论

1.1 视频压缩基本理论

1.2 视频标准

1.3 视频播放系统

1.4 论文选题的背景与意义

1.5 课题的研究内容与难点

1.6 论文的主要内容

第二章 MPEG-4视频标准的内容、特点与应用

2.1 MPEG-4简介

2.2 MPEG-4视频标准的特点

2.3 MPEG-4视频的码流结构

2.4 MPEG-4视频编解码的关键技术

2.4.1 形状编码

2.4.2 填充技术

2.4.3 修正的块匹配——多边形匹配

2.4.4 无限制运动估计

2.4.5 高级预测模式

2.4.6 1／4像素运动补偿

2.4.7 帧内DC／AC预测

2.4.8 形状自适应离散余弦变换(SA-DCT)

2.4.9 可分层性编解码

2.4.10 容错技术

2.5 MPEG-4视频的框架和级

2.6 MPEG-4视频标准的应用

第三章 PC平台MPEG-4播放系统原型与视频解码算法

3.1 MPEG-4媒体播放系统框架设计

3.2 PC平台MPEG-4播放系统

3.3 视频解码核接口设计

3.4 MPEG-4 SP视频解码算法与实现

3.4.1 MPEG-4视频解码的基本过程

3.4.2 软件总体流程与数据结构

3.4.3 码流分解(Bitstream Parsing)

3.4.4 纹理解码(Texture Decoding)

3.4.5 运动补偿(Motion Compensation)

3.4.6 后处理(Postprocessing)

3.4.7 输出格式转换(Output Format Conversion)

3.5 PC平台MPEG-4播放系统实验结果与分析

第四章 ARM平台MPEG-4视频解码的实现与优化

4.1 ARM平台MPEG-4播放系统

4.2 MPEG-4视频解码核移植

4.3 MPEG-4视频解码的性能分析

4.4 MPEG-4视频解码的通用C优化

4.4.1 通用C优化的总体思路

4.4.2 数据结构的优化

4.4.3 软件结构的优化

4.4.4 各个模块的优化

4.4.5 其他通用的C优化方法

4.4.6 通用C优化的实验结果

4.5 MPEG-4视频解码的ARM平台优化

4.5.1 ARM处理器的特点及影响性能的因素

4.5.2 ARM优化的总体思路

4.5.3 针对ARM的数据结构优化

4.5.4 针对ARM的软件结构优化

4.5.5 针对ARM的各个模块优化

4.5.6 ARM汇编优化

4.5.7 ARM优化的实验结果

第五章 MPEG-4播放系统其他部分设计

5.1 CD光盘伺服

5.1.1 光盘伺服控制

5.1.2 播放与跳轨的问题

5.1.3 输入数据缓冲

5.2 AVI文件解析

5.2.1 AVI文件格式

5.2.2 AVI文件解析的基本思路

5.2.3 适于PC平台的解析算法

5.2.4 适于RAM有限平台的解析算法

5.2.5 适于CD光盘和ARM平台的解析算法

5.3 系统级优化

5.4 ARM平台MPEG-4播放系统的实验结果

第六章 总结

参考文献

作者在校期间发表的论文

致谢

附录：基于ARM和CD光盘的MPEG-4播放系统硬件平台

发布时间: 2005-06-27

参考文献

• [1].基于ARM9的车载多媒体终端的设计与实现[D]. 程磊.苏州大学2010
• [2].基于ARM9的嵌入式可视电话终端的设计与实现[D]. 刘宇.大连理工大学2006
• [3].基于ARM9的无线视频监控系统的设计[D]. 赵羽佳.河北工业大学2014
• [4].基于ARM9车载导航系统的设计研究[D]. 王俊.西安电子科技大学2011
• [5].基于ARM9的列车智能显示终端[D]. 马钊.北京交通大学2010
• [6].基于ARM9的井下网络摄像机开发[D]. 王山伟.西安科技大学2011
• [7].基于ARM9的智能家居语音控制系统研究与实现[D]. 许德永.南京邮电大学2015
• [8].基于ZigBee和ARM9的智能家居与安防系统的研发[D]. 章梦彪.吉林大学2017
• [9].基于ARM9的BUCK型开关电源的设计[D]. 刘太明.成都理工大学2012
• [10].ARM9平台基于Qt/Embedded的电子阅读器设计与实现[D]. 赵哲.杭州电子科技大学2011

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• [1].MPEG-4视频编码算法研究及软件实现[D]. 吴明芳.重庆大学2006
• [2].一种便携式多媒体播放器研究[D]. 朱保东.湖南大学2006
• [3].基于ARM9的嵌入式网络驱动程序开发[D]. 施玉晨.西安电子科技大学2007
• [4].基于ARM的MPEG-4视频解码的实现和优化[D]. 庄明渊.东南大学2005
• [5].基于ARM的MPEG-4视频解码优化技术的研究与实现[D]. 梁丹.华东师范大学2007
• [6].基于嵌入式Linux的多媒体播放器设计[D]. 王森林.西南交通大学2007
• [7].基于ARM9的视频终端的研究与设计[D]. 王旭东.西南交通大学2007
• [8].ARM在MPEG-4视频系统中的应用[D]. 韩伟.西安电子科技大学2005
• [9].基于ARM9-Linux的掌上电脑样机系统的设计与实现[D]. 李伟.西北工业大学2006
• [10].基于ARM与LINUX的嵌入式流媒体播放器的研究与实现[D]. 罗雄科.浙江大学2006

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