AVS2视频解码器在DSP上的优化实现

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随着多媒体技术的发展,视频编解码作为多媒体技术的基础自80年代以来也得到快速的发展,国际上陆续制定了MPEG和H.26x两大系列视频压缩标准。AVS作为我国具有自主知识产权的音视频标准,拥有诸多的优势,其框架、性能与H.264相当,但是复杂度却远远低于H.264。DSP作为一种专用于数字信号处理的微处理器,特别适合进行音视频编解码。本文主要基于TMS320C6678硬件平台,实现AVS2视频标准解码器,并对其进行优化,最终实现标清的实时解码。论文的主要研究内容如下:首先,阐述了视频压缩的必要性以及可能性。详细介绍了国际视频标准和国内视频标准的发展历程。并将AVS与H.264从变换量化、帧内预测、帧间预测、熵编码、环路滤波五个方面进行了详细的对比,说明我国视频标准制定的必要性以及优势。其次,对视频解码器各个关键技术做了详细的分析,对本文使用的硬件平台进行了详细的介绍,包括发展历程、特点、整体架构、C66x核的组成、数据通道、片内存储器、指令集、EDMA等,为后续将视频解码器移植到TMS320C6678上并对其优化打下了基础。然后对开发工具CCS5.3和DSP程序开发与优化流程做了简单的介绍。最后,在分析视频解码器和TMS320C6678性能、资源的基础上,将其移植到DSP上。移植过程中主要做了如下工作:规范数据结构、实时支持库的处理、删除冗余的功能、删除或修改DSP平台不支持的函数等。之后,从C语言级、算法级、DSP平台三个方面对其进行了优化。在C语言级方面,主要对循环结构、函数的调用、数据结构等方面进行了优化;在算法级,主要针对代码整体结构、全零块的处理、运动补偿进行了优化;在DSP平台方面,主要从编译器、CACHE机制、存储空间、EDMA、内联函数等方面进行了优化。最终实现了解码器对D1(720×576)的实时解码。最终使用多个测试序列对解码器进行测验,实验结果表明,本文基于TMS320C6678实现的AVS2视频解码器能够正确解码,且对D1视频码流的解码速度达到了每秒30帧,满足了实时的要求。
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