基于ARM的AVS視頻播放器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf_第1頁
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文檔簡介

1、AVS標(biāo)準(zhǔn)是基于信源的第二代視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn),采用了當(dāng)前國際主流的視頻編解碼技術(shù)方案,并加入了我國自主創(chuàng)新的技術(shù)成果,是我國第一個具有自主知識產(chǎn)權(quán)的視頻標(biāo)準(zhǔn)。AVS視頻標(biāo)準(zhǔn)的編碼效率比MPEG-2高2-3倍,與AVC相當(dāng),并且所采用的技術(shù)方案比AVC更為簡潔,專利授權(quán)費(fèi)用也更為低廉,因此它擁有非常廣闊的市場應(yīng)用前景。
  目前國內(nèi)外的視頻設(shè)備生產(chǎn)商對于AVS視頻解碼器的解決方案是以添加專用的AVS視頻解碼芯片者居多。使用專用的AVS

2、視頻解碼芯片,固然能迅速有效地完成視頻解碼功能,但是同時也帶來了設(shè)計(jì)周期長、設(shè)計(jì)方案僵化、更改不便、升級困難等問題。隨著各種嵌入式處理器的處理速度和圖形處理能力的大幅度提升,利用嵌入式硬件本身的優(yōu)勢和特點(diǎn),以軟件協(xié)同完成解碼的方法也成為當(dāng)前可行的解決方案之一。Freescale公司的i.MX31型處理器就是專門針對多媒體技術(shù)推出的一款基于ARMv6架構(gòu)的多媒體處理芯片。其主頻高達(dá)532MHz,最大的特點(diǎn)是強(qiáng)化了多媒體處理性能,內(nèi)部集成了

3、多媒體硬件加速器eMMA,并且增加了輕量級的SIMD(單指令多數(shù)據(jù))指令集,既實(shí)現(xiàn)了高速信號處理運(yùn)算,又大大降低了處理器功耗,能以較低的CPU主頻來實(shí)現(xiàn)高速的圖像/語音編解碼處理,可支持高達(dá)VGA的MPEG-1/2/4、H.263、H.264、WMV等多媒體流的編解碼實(shí)現(xiàn)。目前已有多家公司推出了基于i.MX31處理器的多媒體播放器解決方案。其中愛國者公司推出的aigo SDK i.MX31開發(fā)平臺能很好的支持移動多媒體終端(PMP)設(shè)備

4、。但是這些針對視頻流媒體處理的技術(shù)方案都沒有涉及到AVS視頻編、解碼功能,考慮到AVS視頻標(biāo)準(zhǔn)有廣闊的市場需求,因此為基于i.MX31的視頻播放器加入AVS視頻解碼模塊是有意義的。
  本文首先研究了AVS視頻解碼的整個流程,然后針對Freescale公司的i.MAX31型處理器提出并實(shí)現(xiàn)了一種嵌入式AVS視頻播放器的設(shè)計(jì)方案,該方案不需要添加專用的AVS視頻解碼芯片,僅以i.MAX31處理器以及外圍電路為硬件平臺,以u-boot

5、引導(dǎo)程序、嵌入式Linux操作系統(tǒng)、MPlayer多媒體播放器等軟件作為軟件平臺,通過向該系統(tǒng)中添加AVS視頻解碼庫的方法,實(shí)現(xiàn)了AVS視頻播放功能。在此基礎(chǔ)上,本文還特別基于ARMv6架構(gòu)所特有的SIMD指令,提出并實(shí)現(xiàn)了針對該款A(yù)RM芯片的一系列優(yōu)化方案,達(dá)到了很好的優(yōu)化效果。經(jīng)優(yōu)化后,該系統(tǒng)能實(shí)時播放25-30 fps,分辨率為720×576的AVS視頻流,基本達(dá)到了“實(shí)時”、“標(biāo)清”的AVS視頻解碼要求。本文的主要貢獻(xiàn)有:

6、>  1.設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種基于ARM的嵌入式AVS視頻播放器,為“軟硬件協(xié)同完成AVS視頻解碼”的設(shè)計(jì)思路提供了一個可行的解決方案。該解決方案具有新穎性,可以為相關(guān)的科研項(xiàng)目或者相關(guān)領(lǐng)域提供一定的參考。
  2.對AVS視頻解碼模塊的源代碼進(jìn)行了針對ARMv6架構(gòu)處理器的一系列優(yōu)化。經(jīng)優(yōu)化后,AVS視頻解碼模塊的解碼性能基本達(dá)到了“實(shí)時”、“標(biāo)清”的要求。優(yōu)化方法中涉及的“輕量級”SIMD指令集是ARM系列中,ARMv6架構(gòu)所特有

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