面向移動設備視頻編解碼器的研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著無線網(wǎng)絡和消費電子的發(fā)展，VLSI(大規(guī)模集成電路)技術的成熟以及硬件芯片處理能力的大幅提高，移動設備變得越來越普及，性能也逐漸增強?，F(xiàn)在的手持設備，比如手機，PocketPC(掌上電腦)，PDA(個人數(shù)字助理)等，比5-10年之前有了革命性變化，體現(xiàn)在諸多方面：硬件方面，更大的屏幕以及彩屏的出現(xiàn)，處理器性能和存儲容量的大幅提高等；與此同時，各種各樣的軟件應用開始在移動設備上涌現(xiàn)，從各種娛樂軟件、游戲到各種金融應用、商務應用軟件等，

2、其中，視頻編解碼應用從傳統(tǒng)的桌面計算機向移動設備上轉移，也成為最近的一個熱點。一個典型視頻解碼應用的例子就是移動設備上面的媒體播放器。當前，雖然移動設備的性能已經有了很大發(fā)展，但是和PC相比，仍然有明顯劣勢，比如較小的顯示屏幕，有限的計算能力，有限的內存資源，使得傳統(tǒng)的視頻編解碼應用不能夠直接移植到移動平臺。 關于這一領域的研究，前人已經做了很多工作，比如針對PocketPC的H.263編解碼器的實現(xiàn)，針對ARM芯片優(yōu)化實現(xiàn)的M

3、PEG-4編碼器等。雖然這些研究都達到了不錯的效果，但是總體看來，缺乏通用性，比如前者僅僅針對H.263標準最基本層(BaselineProfile)，后者使用了針對ARM平臺的匯編優(yōu)化，不能在其它便件平臺上面使用等。 考慮到上面提出的問題和當前的研究情況，文章重點討論在移動設備上視頻編解碼器(VideoCODEC)的研究與實現(xiàn)，而且專注在軟件實現(xiàn)上面。通過研究相關視頻編解碼標準和實現(xiàn)算法，比如MPEG-4，H.263，最新的H

4、.264/AVC，AVS標準等，文章提出了一個面向移動設備的視頻編解碼器框架，并且進一步使用軟件方法實現(xiàn)了該框架。使用此框架可以快速地得到基于混合DPCM/DCT編解碼模型的任何一種編解碼標準，同時還可以方便地替換框架中的模塊，具有很好的通用性。除此之外，還采用了一系列優(yōu)化方法，比如基于靜止塊提前退出技術和基于預測的運動估計和運動補償算法、使用整型離散余弦變換(IntegerDCT)算法取代傳統(tǒng)的浮點型離散余弦變換(FloatDCT)算

5、法、零系數(shù)的提前判斷方法、使用16位的顏色空間，優(yōu)化ABS函數(shù)等，使得軟件能夠流暢的運行在嵌入式設備上面；之后，在真實PocketPC上面的測試實驗表明了提出的軟件在嵌入式設備上面的可行性；針對QCIF(176×144)格式的視頻序列，在圖像質量可以接受的情況下，基本達到實時編碼和播放。 文章講述了傳統(tǒng)編解碼器模型和使用技術，嵌入式設備上視頻編解碼器的特點，重點闡述了使用的各種優(yōu)化算法，提出的編解碼器框架以及框架軟件實現(xiàn)，并且給