H.264视频编码器基于DSP的实现和优化

来源 :中国科学院软件研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zooton2009
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视频监控在道路交通、社会治安和安全生产等领域取得了广泛的应用,视频监控产业进入了高速发展的时期。视频监控系统的两个核心技术就是高效稳定的视频编码算法和设备。基于DSP的独立机型嵌入式视频监控前端具有体积小、成本低、开发自由度大和处理能力强等优势,逐渐成为视频监控前端的主流解决方案。目前最新的视频编码国际标准H.264具有压缩比高、容错能力强和网络适应性好等特点,已经被越来越多的嵌入式视频监控前端所采用。   本文以网络视频监控系统为背景,详细阐述了基于PNX1500 DSP的H.264视频编码器的实现方案;针对系统的软硬件平台,提出了多项编码器优化方法,把编码速度提高了数倍,实现了对CIF格式视频流的实时编码。   全文共分五章,第一章分析了选题的应用背景,介绍了目前的视频监控技术和H.264视频编码技术的概况,简述了采用H.264视频编码器的嵌入式视频监控前端系统开发工作。第二章介绍了视频监控前端软件系统基于PNX1500 DSP的详细实现方案,包括软件系统整体结构、H.264算法移植、码率控制、OSD功能实现、报警处理、语音对讲和外围设备控制。第三章介绍了TCP/IP协议栈在视频监控前端软件系统中的实现方案,包括协议栈的移植、增加PPPoE协议和性能测试。第四章针对基于PNX1500 DSP的H.264视频编码器,提出了一系列优化方法,包括使用硬件实现半像素插值、提前判断宏块的跳过模式、简化帧内预测、简化运动估计、SAD值抽样计算、使用DSP定制运算、循环展开和编译优化等,并给出了各种优化方法下的测试结果。第五章对本文进行了总结,并展望了下一步的工作。
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