基于dspsmpeg-4視頻壓縮算法的研究和實(shí)現(xiàn)

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1、I分類號密級注1UDC學(xué)位論文基于DSPs的MPEG-4視頻壓縮算法研究與實(shí)現(xiàn)（題名和副題名）馮東（作者姓名）指導(dǎo)教師姓名陸鑫副教授電子科技大學(xué)成都呂富國高工成都昶福智能科技有限公司成都（職務(wù)、職稱、學(xué)位、單位名稱及地址）申請專業(yè)學(xué)位級別碩士專業(yè)學(xué)位類別工程碩士工程領(lǐng)域名稱計算機(jī)技術(shù)提交論文日期2008.11論文答辯日期2008.11學(xué)位授予單位和日期電子科技大學(xué)答辯委員會主席評閱人2008年月日III注1：注明《國際十進(jìn)分類法UDC》的類號II獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含

2、其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得電子科技大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示謝意。簽名：日期：年月日關(guān)于論文使用授權(quán)的說明本學(xué)位論文作者完全了解電子科技大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)電子科技大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。（保密的學(xué)位論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定）簽名：導(dǎo)師簽名：日期：年月日摘要摘要目前，視頻壓縮編碼算法有軟件、

3、專用芯片和DSP芯片幾種實(shí)現(xiàn)方式，其中采用DSP芯片實(shí)現(xiàn)是最好的方式。這種方式利用DSP芯片的數(shù)字信號處理功能，通過編程來實(shí)現(xiàn)視頻壓縮編碼算法，具有壓縮比高、圖像質(zhì)量好、算法容易升級的優(yōu)點(diǎn)。這種方式實(shí)現(xiàn)的視頻壓縮編碼算法可以應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)。本文基本研究任務(wù)是探討如何利用DSP處理器芯片，實(shí)現(xiàn)MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)的視頻壓縮編碼算法，并對其進(jìn)行一定的優(yōu)化，達(dá)到實(shí)時壓縮的要求。文中討論了MPEG-4視頻壓縮編碼算法的預(yù)測編碼、離散余弦變換DCT和變長編碼VLC等技術(shù)。由于運(yùn)動估計的準(zhǔn)確程度與幀間編碼的性能和壓縮效果密切相關(guān)，本文提出在多種快速運(yùn)動搜索法中采用性能較好的鉆石搜索法。針對目前視頻壓

4、縮編碼算法存在的問題，對運(yùn)動估計模塊和量化模塊進(jìn)行了改進(jìn)。在改進(jìn)算法中，對視頻壓縮編碼算法的整體流程、I幀編碼流程、運(yùn)動估計流程、P幀編碼流程和運(yùn)動估計等進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計。同時，本文對TMS320C6000系列DSPs的VLIW體系結(jié)構(gòu)和硬件資源進(jìn)行分析。本文采用合理配置存儲器、優(yōu)化高速緩存、利用EDMA傳輸數(shù)據(jù)和使用線性匯編改寫代碼等方法來優(yōu)化視頻壓縮編碼算法。此外，通過使用DM642的評估板和硬件仿真器，對MPEG-4視頻壓縮編碼算法進(jìn)行仿真測試。仿真結(jié)果表明該算法性能很好，圖像質(zhì)量滿足實(shí)際應(yīng)用的需要，能夠滿足實(shí)時MPEG-4視頻壓縮處理，可以在實(shí)際產(chǎn)品中應(yīng)用。關(guān)鍵詞：MPEG-4

5、算法；圖像處理；DSP硬件IAbstractAbstractThemodesofrealizingvideocompressionalgorithmsincludesoftware,ASICchipsandDSPchips.ThemodeofadoptingDSPchipstorealizevideocompressionalgorithmsisthebestone.ThemodeutilizesthedigitalsignalprocessingfunctionofDSPchipsandsoftwareprogrammingtorealizevideocompressionalgor

6、ithms.Themodehasmanyadvantages,suchashighcompressionratio,goodimagequalityandeasyupdating,etc.Thesealgorithmscanbeappliedtoembeddedsystems.ThebasictaskofthispaperistostudyhowtoutilizeDSPchipstorealizetheMPEG-4videocompressionalgorithmandoptimizethealgorithminsomedegreetomeettherequirementofreal-

7、timevideocompression.ThispaperdiscussesthetechnologiesoftheMPEG-4compressionalgorithm.Thetechnologiesincludepredictivecoding,discretcosinetransformandvariablelengthcoding,etc.Motionestimationaffectstheperformanceofintercodin