基于DSP平臺(tái)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中AVS視頻編碼器的實(shí)現(xiàn)與優(yōu)化.pdf

1、視頻監(jiān)控相關(guān)技術(shù)是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)之一，高效的視頻壓縮技術(shù)已經(jīng)成為監(jiān)控領(lǐng)域?qū)嶋H應(yīng)用發(fā)展的關(guān)鍵。AVS(先進(jìn)音視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn))是我國(guó)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的數(shù)字音視頻編解碼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，具有性能高、計(jì)算復(fù)雜度低、專利授權(quán)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。TMS320DM6446數(shù)字媒體處理器是TI為數(shù)字高清視頻應(yīng)用而開(kāi)發(fā)的新一代高性能的DSP處理器。在DSP平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)并優(yōu)化AVS視頻編碼器，使其成為能夠應(yīng)用于視頻監(jiān)控領(lǐng)域的實(shí)時(shí)編碼系統(tǒng)，是本文研究的主要內(nèi)容，對(duì)于A

2、VS產(chǎn)業(yè)化發(fā)展具有重要意義。
　　根據(jù)實(shí)時(shí)性和提高編碼效率的要求，本文以視頻監(jiān)控實(shí)際應(yīng)用為背景對(duì)AVS算法標(biāo)準(zhǔn)中的視頻編碼部分進(jìn)行深入研究，通過(guò)算法優(yōu)化、流程改進(jìn)對(duì)AVS視頻編碼做優(yōu)化，然后在DM6446平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)該編碼器并針對(duì)DSP特點(diǎn)做進(jìn)一步優(yōu)化工作。在算法優(yōu)化部分，結(jié)合AVS視頻編碼流程以及針對(duì)視頻監(jiān)控領(lǐng)域應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)，選擇幀間預(yù)測(cè)算法模塊做深入分析并進(jìn)行優(yōu)化，提高預(yù)測(cè)效率。統(tǒng)計(jì)不同場(chǎng)景的視頻序列中幀間選擇的最優(yōu)模式，并根

3、據(jù)視頻監(jiān)控圖像序列的特點(diǎn)，提出本文針對(duì)視頻監(jiān)控場(chǎng)景的幀間預(yù)測(cè)跳過(guò)模式預(yù)判的優(yōu)化算法。分析運(yùn)動(dòng)估計(jì)模塊中整像素搜索和亞像素搜索算法的復(fù)雜度，提出優(yōu)化的搜索算法以合理減少搜索點(diǎn)，降低了運(yùn)算復(fù)雜度，提高了搜索效率。同時(shí)針對(duì)代碼執(zhí)行效率不高的現(xiàn)象進(jìn)行分析，對(duì)預(yù)測(cè)算法做了流程優(yōu)化。通過(guò)算法級(jí)別的優(yōu)化，AVS視頻編碼速度已經(jīng)有了很大的提高。本文繼續(xù)在DSP平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)AVS視頻編碼系統(tǒng)并進(jìn)行針對(duì)平臺(tái)特點(diǎn)的優(yōu)化工作，使之更加適合于實(shí)際工程中的應(yīng)用。采用

4、的優(yōu)化措施有利用編譯器優(yōu)化選項(xiàng)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、存儲(chǔ)空間的合理分配、應(yīng)用EDMA優(yōu)化數(shù)據(jù)搬移、應(yīng)用CACHE緩存機(jī)制等，并利用線性匯編對(duì)AVS算法中的耗時(shí)模塊進(jìn)行改進(jìn)。針對(duì)像素插值模塊運(yùn)算量大阻礙了編碼速率提高的弊端，結(jié)合AVS四抽頭濾波算法和DSP平臺(tái)結(jié)構(gòu)，采用改變數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、線性匯編、內(nèi)聯(lián)函數(shù)、數(shù)據(jù)打包搬移等方法實(shí)現(xiàn)優(yōu)化，最終使代碼執(zhí)行效率大大提高。
　　本文通過(guò)以上的研究與優(yōu)化工作，深入理解了AVS視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)及其應(yīng)用在視頻監(jiān)控