AVS2視頻解碼器在DSP上的優(yōu)化實(shí)現(xiàn)
本文選題:AVS + 解碼。 參考:《天津大學(xué)》2014年碩士論文
【摘要】:隨著多媒體技術(shù)的發(fā)展,視頻編解碼作為多媒體技術(shù)的基礎(chǔ)自80年代以來(lái)也得到快速的發(fā)展,,國(guó)際上陸續(xù)制定了MPEG和H.26x兩大系列視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)。AVS作為我國(guó)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的音視頻標(biāo)準(zhǔn),擁有諸多的優(yōu)勢(shì),其框架、性能與H.264相當(dāng),但是復(fù)雜度卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于H.264。DSP作為一種專用于數(shù)字信號(hào)處理的微處理器,特別適合進(jìn)行音視頻編解碼。本文主要基于TMS320C6678硬件平臺(tái),實(shí)現(xiàn)AVS2視頻標(biāo)準(zhǔn)解碼器,并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化,最終實(shí)現(xiàn)標(biāo)清的實(shí)時(shí)解碼。 論文的主要研究?jī)?nèi)容如下: 首先,闡述了視頻壓縮的必要性以及可能性。詳細(xì)介紹了國(guó)際視頻標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)內(nèi)視頻標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展歷程。并將AVS與H.264從變換量化、幀內(nèi)預(yù)測(cè)、幀間預(yù)測(cè)、熵編碼、環(huán)路濾波五個(gè)方面進(jìn)行了詳細(xì)的對(duì)比,說(shuō)明我國(guó)視頻標(biāo)準(zhǔn)制定的必要性以及優(yōu)勢(shì)。 其次,對(duì)視頻解碼器各個(gè)關(guān)鍵技術(shù)做了詳細(xì)的分析,對(duì)本文使用的硬件平臺(tái)進(jìn)行了詳細(xì)的介紹,包括發(fā)展歷程、特點(diǎn)、整體架構(gòu)、C66x核的組成、數(shù)據(jù)通道、片內(nèi)存儲(chǔ)器、指令集、EDMA等,為后續(xù)將視頻解碼器移植到TMS320C6678上并對(duì)其優(yōu)化打下了基礎(chǔ)。然后對(duì)開發(fā)工具CCS5.3和DSP程序開發(fā)與優(yōu)化流程做了簡(jiǎn)單的介紹。 最后,在分析視頻解碼器和TMS320C6678性能、資源的基礎(chǔ)上,將其移植到DSP上。移植過程中主要做了如下工作:規(guī)范數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、實(shí)時(shí)支持庫(kù)的處理、刪除冗余的功能、刪除或修改DSP平臺(tái)不支持的函數(shù)等。之后,從C語(yǔ)言級(jí)、算法級(jí)、DSP平臺(tái)三個(gè)方面對(duì)其進(jìn)行了優(yōu)化。在C語(yǔ)言級(jí)方面,主要對(duì)循環(huán)結(jié)構(gòu)、函數(shù)的調(diào)用、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行了優(yōu)化;在算法級(jí),主要針對(duì)代碼整體結(jié)構(gòu)、全零塊的處理、運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償進(jìn)行了優(yōu)化;在DSP平臺(tái)方面,主要從編譯器、CACHE機(jī)制、存儲(chǔ)空間、EDMA、內(nèi)聯(lián)函數(shù)等方面進(jìn)行了優(yōu)化。最終實(shí)現(xiàn)了解碼器對(duì)D1(720×576)的實(shí)時(shí)解碼。 最終使用多個(gè)測(cè)試序列對(duì)解碼器進(jìn)行測(cè)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文基于TMS320C6678實(shí)現(xiàn)的AVS2視頻解碼器能夠正確解碼,且對(duì)D1視頻碼流的解碼速度達(dá)到了每秒30幀,滿足了實(shí)時(shí)的要求。
[Abstract]:With the development of multimedia technology, video codec, as the basis of multimedia technology, has been developing rapidly since 1980s. Two series of video compression standards, MPEG and H.26x, have been developed in the world. AVS, as an audio and video standard with independent intellectual property rights in China, has many advantages, and its framework and performance are comparable to that of H.264. However, the complexity of H.264 DSP is much lower than that of H.264 DSP, which is especially suitable for audio and video coding and decoding. This paper mainly based on TMS320C6678 hardware platform, implements AVS2 video standard decoder, and optimizes it, finally realizes the real-time decoding of the standard. The main contents of this paper are as follows: firstly, the necessity and possibility of video compression are discussed. The development course of international video standard and domestic video standard is introduced in detail. In addition, AVS and H.264 are compared in five aspects: transform quantization, intra prediction, inter frame prediction, entropy coding and loop filtering. Secondly, the key technologies of video decoder are analyzed in detail, and the hardware platform used in this paper is introduced in detail, including development history, characteristics, composition of C66x core, data channel, on-chip memory, and so on. Instruction set EDMA and so on have laid the foundation for transplanting video decoder to TMS320C6678 and optimizing it. Then the development tool CCS 5.3 and DSP program development and optimization process are briefly introduced. Finally, on the basis of analyzing the performance of video decoder and TMS320C6678, it is transplanted to DSP. The main work in the process of transplanting is as follows: standardizing data structure, processing real-time support library, deleting redundant functions, deleting or modifying functions not supported by DSP platform, and so on. Then, it is optimized from three aspects: C language level, algorithm level and DSP platform. In C language level, the loop structure, function call, data structure and so on are optimized; at the algorithm level, the whole code structure, zero block processing, motion compensation are optimized; in DSP platform, It mainly optimizes the compiler's cache mechanism, memory space EDMA, inline function and so on. Finally, the decoding of D 1 (720 脳 576) is realized in real time. Finally, several test sequences are used to test the decoder. The experimental results show that the AVS2 video decoder based on TMS320C6678 can decode correctly, and the decoding speed of D1 video stream reaches 30 frames per second, which meets the real-time requirements.
【學(xué)位授予單位】:天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:TN919.81
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本文編號(hào):2055767
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