基于BF561的H.264编码研究及实现
本文选题:视频编码 + H.264 ; 参考:《西安电子科技大学》2014年硕士论文
【摘要】:随着多媒体技术、流媒体技术和微电子技术的飞速发展,视频图像、声音和网络技术日益融合,各种智能终端设备不断涌现,已经深刻地影响了我们的生活。智能终端是指具有多媒体、流媒体处理功能的智能设备,包括智能电话、SMART-TV、视频会议系统、智能监控、智能机顶盒、平板电脑、智能照相机、智能汽车电子、智能PDA、智能手机等。这些智能设备中都包含着一项核心技术,即数字视频技术。数字视频技术主要是以视频编码算法为基础,该技术已经在通讯、计算机等领域得到了使用。由于数字视频技术的广泛使用,出现了更多的视频编码标准。DSP不仅具有高性能的数字信号处理能力,应用在实时数字信号处理中可以快速实现各种数字信号处理算法,此外还具有开发、升级方便且成本低等明显优势。正因为DSP具有这么多的优点,使得其在视频压缩编码领域发挥了越来越重要的作用。特别是BF561,一方面包含了两个Blackfin处理器内核,另一方面还具有灵活的高速缓存架构。此外,BF561还具有增强的直接存储器存取(DMA)子系统,能够在保持高速数据吞吐量的情况下,非常便利地完成复杂的控制和信号处理任务。本文设计并研究了一种基于BF561的高清视频编码传输系统平台,并实现了跨平台H.264编码器x264的移植。重点研究了从处理器硬件资源特点和代码两个层面进行优化工作的方法,成功地提高了H.264编码器的编码性能。系统硬件主要是由视频编码模块、视频预处理模块、存储模块和视频传输模块组成。其中最为重要的是视频编码模块,负责在BF561平台上实现基于H.264标准的视频压缩编码算法。视频预处理模块重点分析研究了CML协议视频图像格式的高清视频模拟和解析工作;此模块产生的视频源可用作视频编码模块的输入,方便编码器性能的测试工作。因为x264编码器不能在Visual DSP++平台上直接运行,因而本文在实现过程中,针对所应用嵌入式处理器平台BF561的硬件资源和软件开发环境Visual DSP++所支持的软件算法内容,对其进行了针对性的移植和优化。经测试,优化后的H.264编码器运行速率显著提高,压缩图像质量有较高的保证。
[Abstract]:With the rapid development of multimedia technology, streaming media technology and microelectronics technology, video image, sound and network technology are increasingly integrated, and various intelligent terminal devices are emerging, which have deeply affected our life. Intelligent terminal refers to intelligent devices with multimedia and streaming media processing functions, including smart phone SMART-TV, video conference system, intelligent monitoring, intelligent set-top box, tablet computer, intelligent camera, smart car electronics, intelligent PDAs, smart mobile phone, etc. These smart devices contain a core technology, digital video technology. Digital video technology is mainly based on video coding algorithm, which has been used in communication, computer and other fields. Because of the wide use of digital video technology, more video coding standards. DSP not only has high performance digital signal processing ability, but also can quickly realize various digital signal processing algorithms in real-time digital signal processing. In addition, there are obvious advantages such as development, easy upgrade and low cost. Because DSP has so many advantages, it plays a more and more important role in the field of video compression and coding. In particular, BF561 contains two Blackfin processor cores, on the other hand, it also has a flexible cache architecture. In addition, BF561 also has an enhanced Direct memory access (DMA) subsystem, which can easily accomplish complex control and signal processing tasks while maintaining high data throughput. In this paper, a high definition video coding system based on BF561 is designed and studied, and the transplant of H.264 encoder x264 is realized. The methods of optimizing the processor hardware resource and code are studied, and the coding performance of H.264 encoder is improved successfully. The system hardware is mainly composed of video coding module, video preprocessing module, storage module and video transmission module. The most important is the video coding module, which is responsible for the implementation of H.264 based video compression coding algorithm on BF561 platform. The video preprocessing module focuses on the analysis and analysis of the high-definition video format of CML protocol, and the video source generated by this module can be used as the input of the video coding module, so as to facilitate the performance testing of the encoder. Because x264 encoder can not run directly on Visual DSP platform, this paper aims at the hardware resources of BF561 embedded processor platform and the software algorithm content supported by Visual DSP, which is used in the embedded processor platform BF561. It was transplanted and optimized. The test results show that the optimized H. 264 encoder has a higher speed and higher quality of compressed image.
【学位授予单位】:西安电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TN919.81
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,本文编号:2046053
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