基于Blackfin處理器ADSP-BF537的H.264視頻編碼器的實(shí)現(xiàn)與優(yōu)化
發(fā)布時(shí)間:2022-02-15 06:16
本課題研究的內(nèi)容是基于Blackfin處理器ADSP-BF537架構(gòu)的H.264視頻編碼器的實(shí)現(xiàn)與優(yōu)化。本文重點(diǎn)論述了視頻編碼器在BF537-STAMP開發(fā)平臺(tái)上的實(shí)現(xiàn)及優(yōu)化過(guò)程。論文首先對(duì)視頻壓縮編碼原理及相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)做了簡(jiǎn)要說(shuō)明,然后詳細(xì)介紹了H.264視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn)、采用的新技術(shù)及針對(duì)不同應(yīng)用領(lǐng)域的級(jí)別劃分。本文論述的重點(diǎn)是編碼器的實(shí)現(xiàn)和優(yōu)化。在編碼器的實(shí)現(xiàn)部分,論文首先介紹了ADSP-BF537處理器的架構(gòu)及編碼器的開發(fā)平臺(tái),然后闡述了編碼器的原理、特性、實(shí)現(xiàn)流程及功能模塊劃分,最后介紹了編碼器的移植過(guò)程,并給出了未優(yōu)化前編碼器各模塊的運(yùn)行時(shí)間比例。在編碼器的優(yōu)化部分,論文重點(diǎn)介紹了在編碼器優(yōu)化過(guò)程中所采用的多種優(yōu)化策略和技巧,描述了在結(jié)構(gòu)、代碼、處理器指令等方面所采用的優(yōu)化方法及相關(guān)的測(cè)試和分析。論文最后對(duì)編碼器的優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行了測(cè)試,總結(jié)了全文,并對(duì)下一步的工作進(jìn)行了展望。
【文章來(lái)源】:中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)計(jì)算技術(shù)研究所)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:56 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
x4塊的預(yù)測(cè)模式
圖 2-4 多參考幀塊模式準(zhǔn)在運(yùn)動(dòng)估計(jì)中采用了 7 種不同尺寸和形狀的編碼塊模B16 × 16、MB16 × 8、MB8 × 16、SUB8 × 8、INT4 × 4、IN,一個(gè) 16×16 的幀間編碼塊可分割為 16×8、8×16 或 8×能進(jìn)一步分割為 8×4、4×8、4×4 子塊,通過(guò)運(yùn)動(dòng)估計(jì)每矢量。這樣,在 H.264 標(biāo)準(zhǔn)中幀間編碼塊最多可具有 16 個(gè)償。一般來(lái)說(shuō),大尺寸分割比較適合圖像中運(yùn)動(dòng)均勻的區(qū)合圖像中運(yùn)動(dòng)劇烈的區(qū)域。使用多模式編碼有效解決了以準(zhǔn)確描述塊內(nèi)多物體、多速度、多方向運(yùn)動(dòng)的困難,并且像素精度的紋理,因此有效減少了當(dāng)前幀和參考幀之間的
圖 3-1 ADSP-BF537 內(nèi)核結(jié)構(gòu)圖3.1.1 存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)ADSP-BF537 把存儲(chǔ)器視為一個(gè)統(tǒng)一的 4GB 地址空間,用 32 位地址尋址。所有資源,包括內(nèi)部存儲(chǔ)器、外部存儲(chǔ)器、PCI 地址空間和 I/O 控制寄存器都在這個(gè)統(tǒng)一的地址空間中獨(dú)立占據(jù)各自的一段。地址空間的各部分存儲(chǔ)器按分級(jí)結(jié)構(gòu)排列(如圖 3-2 所示),以提供高的性價(jià)比,用于 Cache 和 SRAM 的快速、低延遲的存儲(chǔ)器系統(tǒng)離處理器最近,其他部分離處理器較遠(yuǎn)。L1 存儲(chǔ)器是 ADSP-BF537 內(nèi)核中性能最高也是最重要的存儲(chǔ)器。通過(guò)外部總線接口單元(EBIU),片外存儲(chǔ)器可以由 SDRAM、FLASH 和 SRAM 進(jìn)行擴(kuò)展可以訪問(wèn)超過(guò) 132MB 的物理存儲(chǔ)器。ADSP-BF537 內(nèi)核有一個(gè)專用的低延遲 64 位寬的數(shù)據(jù)通道進(jìn)入 L2 SDRAM存儲(chǔ)器。在內(nèi)核 300MHz 頻率下,通過(guò)此接口的峰值數(shù)據(jù)傳輸率達(dá)到每秒 2.4GB
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于單指令多數(shù)據(jù)流技術(shù)的視頻信息處理優(yōu)化[J]. 張穎,王興國(guó),劉濟(jì)林. 電視技術(shù). 2003(11)
[2]視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)的新進(jìn)展——H.264/MPEG-4 Part 10[J]. 李青龍. 廣播與電視技術(shù). 2003(09)
[3]基于H.264視頻編碼技術(shù)的研究[J]. 周敬利,金毅,余勝生,鄭俊浩. 華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2003(08)
[4]實(shí)時(shí)圖像處理系統(tǒng)中的DSP優(yōu)化編程[J]. 田元,葉秀清,顧偉康. 電子技術(shù). 2000(10)
本文編號(hào):3626080
【文章來(lái)源】:中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)計(jì)算技術(shù)研究所)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:56 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
x4塊的預(yù)測(cè)模式
圖 2-4 多參考幀塊模式準(zhǔn)在運(yùn)動(dòng)估計(jì)中采用了 7 種不同尺寸和形狀的編碼塊模B16 × 16、MB16 × 8、MB8 × 16、SUB8 × 8、INT4 × 4、IN,一個(gè) 16×16 的幀間編碼塊可分割為 16×8、8×16 或 8×能進(jìn)一步分割為 8×4、4×8、4×4 子塊,通過(guò)運(yùn)動(dòng)估計(jì)每矢量。這樣,在 H.264 標(biāo)準(zhǔn)中幀間編碼塊最多可具有 16 個(gè)償。一般來(lái)說(shuō),大尺寸分割比較適合圖像中運(yùn)動(dòng)均勻的區(qū)合圖像中運(yùn)動(dòng)劇烈的區(qū)域。使用多模式編碼有效解決了以準(zhǔn)確描述塊內(nèi)多物體、多速度、多方向運(yùn)動(dòng)的困難,并且像素精度的紋理,因此有效減少了當(dāng)前幀和參考幀之間的
圖 3-1 ADSP-BF537 內(nèi)核結(jié)構(gòu)圖3.1.1 存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)ADSP-BF537 把存儲(chǔ)器視為一個(gè)統(tǒng)一的 4GB 地址空間,用 32 位地址尋址。所有資源,包括內(nèi)部存儲(chǔ)器、外部存儲(chǔ)器、PCI 地址空間和 I/O 控制寄存器都在這個(gè)統(tǒng)一的地址空間中獨(dú)立占據(jù)各自的一段。地址空間的各部分存儲(chǔ)器按分級(jí)結(jié)構(gòu)排列(如圖 3-2 所示),以提供高的性價(jià)比,用于 Cache 和 SRAM 的快速、低延遲的存儲(chǔ)器系統(tǒng)離處理器最近,其他部分離處理器較遠(yuǎn)。L1 存儲(chǔ)器是 ADSP-BF537 內(nèi)核中性能最高也是最重要的存儲(chǔ)器。通過(guò)外部總線接口單元(EBIU),片外存儲(chǔ)器可以由 SDRAM、FLASH 和 SRAM 進(jìn)行擴(kuò)展可以訪問(wèn)超過(guò) 132MB 的物理存儲(chǔ)器。ADSP-BF537 內(nèi)核有一個(gè)專用的低延遲 64 位寬的數(shù)據(jù)通道進(jìn)入 L2 SDRAM存儲(chǔ)器。在內(nèi)核 300MHz 頻率下,通過(guò)此接口的峰值數(shù)據(jù)傳輸率達(dá)到每秒 2.4GB
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于單指令多數(shù)據(jù)流技術(shù)的視頻信息處理優(yōu)化[J]. 張穎,王興國(guó),劉濟(jì)林. 電視技術(shù). 2003(11)
[2]視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)的新進(jìn)展——H.264/MPEG-4 Part 10[J]. 李青龍. 廣播與電視技術(shù). 2003(09)
[3]基于H.264視頻編碼技術(shù)的研究[J]. 周敬利,金毅,余勝生,鄭俊浩. 華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2003(08)
[4]實(shí)時(shí)圖像處理系統(tǒng)中的DSP優(yōu)化編程[J]. 田元,葉秀清,顧偉康. 電子技術(shù). 2000(10)
本文編號(hào):3626080
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