發(fā)布時(shí)間：2020-08-19 08:52

【摘要】： 數(shù)字視頻處理在工業(yè)、軍事和民用等領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用,而舊的視頻處理標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)不能滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求,所以出現(xiàn)了以MPEG-4為代表的新一代標(biāo)準(zhǔn)。新的標(biāo)準(zhǔn)帶來(lái)新的應(yīng)用,信源日益復(fù)雜、應(yīng)用平臺(tái)日益拓展,在這種形勢(shì)下,新的應(yīng)用如何適應(yīng)多種平臺(tái)特性、如何提高處理質(zhì)量成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)、重點(diǎn)和難點(diǎn)。 XVID是一種基于MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字視頻處理開(kāi)源工具集,它提供了如下主要編碼工具:幀內(nèi)編碼和幀間編碼、直流和交流分量系數(shù)預(yù)測(cè)、無(wú)約束運(yùn)動(dòng)向量、運(yùn)動(dòng)估計(jì)中可預(yù)測(cè)的運(yùn)動(dòng)向量場(chǎng)自適應(yīng)搜索技術(shù)和4個(gè)運(yùn)動(dòng)向量等。這個(gè)工具集具有高效和可移植的特性,尤其適合應(yīng)用于基于嵌入式系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)視頻和移動(dòng)視頻處理。所以本論文將XVID作為研究的實(shí)例。 預(yù)測(cè)編碼模塊是MPEG-4中的核心模塊之一,它的性能直接影響著整個(gè)處理過(guò)程的性能。預(yù)測(cè)編碼模塊主要包括運(yùn)動(dòng)估計(jì)和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償兩部分,概括的講,預(yù)測(cè)編碼模塊的功能就是通過(guò)已處理過(guò)的幀來(lái)預(yù)測(cè)出當(dāng)前要處理的幀,最終目的是使用盡可能少的數(shù)據(jù)來(lái)表示數(shù)字視頻的圖像幀。在數(shù)字視頻處理中,絕大多數(shù)圖像幀是使用預(yù)測(cè)編碼模式來(lái)編碼的,并且未使用預(yù)測(cè)編碼的圖像幀仍然會(huì)使用預(yù)測(cè)編碼模式來(lái)編碼其離散余弦變換后的直流和交流分量系數(shù)�？梢�(jiàn)預(yù)測(cè)編碼模塊是數(shù)字視頻處理中的基礎(chǔ)和重點(diǎn),因此本論文將預(yù)測(cè)編碼模塊作為研究的核心。 嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用研究也是目前的一個(gè)研究熱點(diǎn),現(xiàn)在許多先進(jìn)的數(shù)字視頻應(yīng)用都是以嵌入式系統(tǒng)為平臺(tái)的。為了提高課題的創(chuàng)新性和實(shí)用性,本論文將嵌入式系統(tǒng)作為最終的實(shí)現(xiàn)平臺(tái),并且選擇具有代表性的美國(guó)德州儀器公司生產(chǎn)的數(shù)字信號(hào)處理器TMS320C6416作為實(shí)例。本論文首先根據(jù)數(shù)字視頻處理的原理以及視頻處理標(biāo)準(zhǔn)MPEG-4剖析了XVID的核心流程,并且根據(jù)對(duì)XVID的深入了解將這套工具集移植至TMS320C6416平臺(tái)。然后本論文針對(duì)XVID的預(yù)測(cè)編碼模塊設(shè)計(jì)了一套兩級(jí)優(yōu)化方案:利用可變復(fù)雜度算法原理進(jìn)行與平臺(tái)無(wú)關(guān)的算法級(jí)優(yōu)化,利用實(shí)現(xiàn)平臺(tái)的特性進(jìn)行與平臺(tái)相關(guān)的指令級(jí)優(yōu)化。在算法級(jí)優(yōu)化中設(shè)計(jì)了一系列算法,這些算法都是基于實(shí)踐的觀(guān)察和理論的探索,做到了充分挖掘數(shù)字視頻處理的固有特點(diǎn),配合現(xiàn)有的快速算法,做到了適用面廣,處理速度明顯提高,且圖像質(zhì)量無(wú)明顯下降。在指令級(jí)優(yōu)化中重新編寫(xiě)了一系列函數(shù)代碼,這些函數(shù)都是基于TMS320C6416本身特性,充分使用了配套編譯環(huán)境提供的開(kāi)發(fā)和優(yōu)化工具,使得處理速度進(jìn)一步提高,并且圖像質(zhì)量無(wú)任何下降。這套優(yōu)化方案不僅是本課題的研究工具,而且對(duì)于其它平臺(tái)的數(shù)字視頻應(yīng)用也有參考意義。
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類(lèi)號(hào)】：TN919.81;TP368.12

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前4條

1 高文,吳楓;MPEG-4編碼的現(xiàn)狀和研究[J];計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展;1999年06期

2 周群彪,陳杰美,茍大舉;基于MPEG-4的實(shí)時(shí)視頻編碼研究(英文)[J];四川大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2000年02期

3 劉達(dá),毛加軒;MPEG-4視頻編碼核心思想及關(guān)鍵技術(shù)研究[J];中國(guó)數(shù)據(jù)通信;2004年01期

4 賀玉文,鐘玉琢;MPEG-4校驗(yàn)?zāi)Ｐ偷难芯颗c實(shí)現(xiàn)[J];小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng);1999年07期

本文編號(hào)：2796881