數(shù)字高清晰度電視與多媒體相關(guān)技術(shù)研究.pdf

1、多年以來(lái),數(shù)字音視頻處理技術(shù)的發(fā)展一直是多媒體應(yīng)用領(lǐng)域的主要推動(dòng)力之一.從數(shù)字電視到互聯(lián)網(wǎng),從移動(dòng)通信到遠(yuǎn)程監(jiān)控,人們獲取信息的方式發(fā)生了本質(zhì)的改變.音視頻壓縮編碼一直是數(shù)字音視頻處理技術(shù)的核心,然而由于其算法復(fù)雜,運(yùn)算量龐大,目前主要的實(shí)現(xiàn)方式仍舊是采用專用芯片.特別是在高清晰度電視視頻解碼方面,目前業(yè)界無(wú)一例外地全部采用專用芯片來(lái)實(shí)現(xiàn).為了配合中國(guó)第一個(gè)高清晰度電視視頻解碼專用芯片的研制,本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了用來(lái)對(duì)該芯片進(jìn)行測(cè)試的軟硬件

2、平臺(tái).在此平臺(tái)上可以實(shí)現(xiàn)對(duì)該視頻解碼專用芯片的測(cè)試和性能評(píng)估.除此之外,此平臺(tái)可以作為用戶使用該芯片構(gòu)成HDTV信源解碼器的參考設(shè)計(jì).該平臺(tái)創(chuàng)造性地采用了以MIPS架構(gòu)為核心的RC32334 RISC處理器作為系統(tǒng)控制核心,并配以解復(fù)用和音頻解碼專用芯片等外圍設(shè)備構(gòu)成系統(tǒng)硬件平臺(tái).在視頻解碼芯片開(kāi)發(fā)領(lǐng)域中首次使用PCI總線作為開(kāi)發(fā)平臺(tái)對(duì)視頻解碼專用芯片進(jìn)行調(diào)試與控制的接口.該平臺(tái)采用VxWorks嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)資源進(jìn)行管理并完

3、成對(duì)實(shí)時(shí)任務(wù)的調(diào)度.本文隨后闡述了在基于Trimedia TM-1300媒體處理器為核心的平臺(tái)上設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了MPEG-4 simple profile視頻解碼軟件模塊和MPEG-4 AAC LC音頻解碼軟件模塊的內(nèi)容.通過(guò)對(duì)解碼算法采取的多種優(yōu)化措施并結(jié)合使用了Trimedia TM-1300特有的定制操作指令使這兩個(gè)解碼器一共只消耗38％的CPU計(jì)算能力.這保證了系統(tǒng)中其它任務(wù)的有效執(zhí)行并保證了一定的軟件升級(jí)能力.這兩個(gè)軟件解碼器目前

4、已經(jīng)嵌入到單片的Trimedia DSP系統(tǒng)中并與其它軟件模塊一起實(shí)現(xiàn)了ISMA終端解碼器.最后,論文設(shè)計(jì)了基于高性能通用DSP TMS320C64xx的HDTV視頻解碼程序.該解碼程序針對(duì)C64的特殊架構(gòu)做了多方面的優(yōu)化.特別是對(duì)變長(zhǎng)解碼、IDCT和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償三個(gè)關(guān)鍵部分手動(dòng)編寫(xiě)了匯編語(yǔ)言、調(diào)整了流水線操作.經(jīng)過(guò)優(yōu)化,顯著提高了解碼效率.通過(guò)軟件仿真可以得出如下重要結(jié)論:1)進(jìn)行手動(dòng)匯編優(yōu)化之后的程序效率相比于僅僅采用C語(yǔ)言優(yōu)化之后的程