基于媒體數(shù)字信號(hào)處理器的MPEG-4解碼關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著DSP處理能力的不斷增強(qiáng)，基于DSP平臺(tái)的視頻編解碼成為視頻壓縮技術(shù)的重要應(yīng)用領(lǐng)域。MPEG-4視頻部分由于其較高壓縮效率、合理的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度，在移動(dòng)多媒體通信、便攜式播放器、無線視頻監(jiān)控中都有大量的應(yīng)用。目前，許多機(jī)構(gòu)正在從事MPEG-4技術(shù)在DSP平臺(tái)上的應(yīng)用研究和產(chǎn)品開發(fā)，因此本文基于浙江大學(xué)信息與通信工程研究所自主研發(fā)的媒體系統(tǒng)芯片MediaSOC322xA的MPEG-4實(shí)時(shí)解碼關(guān)鍵技術(shù)的研究具有重要的實(shí)踐意義。 基于

2、DSP的視頻編解碼實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵問題是在滿足資源約束的條件下，盡可能提高編解碼性能。因此，本文首先針對(duì)有限的處理器資源，利用分層優(yōu)化的思想，提出了一種基于宏塊的解碼策略，對(duì)解碼器總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化。 其次研究了關(guān)鍵模塊優(yōu)化。1.從數(shù)據(jù)并行處理和提高存儲(chǔ)帶寬利用率出發(fā)，對(duì)解碼流程中的數(shù)據(jù)密集型模塊進(jìn)行優(yōu)化，大幅降低了數(shù)據(jù)準(zhǔn)備和計(jì)算的開銷。2.結(jié)合統(tǒng)計(jì)特性和數(shù)學(xué)方法，對(duì)解碼流程中的計(jì)算密集型模塊-IDCT、Huffman解碼進(jìn)行了優(yōu)化。

3、其中，對(duì)Huffman解碼模塊的優(yōu)化在研究變長(zhǎng)碼字統(tǒng)計(jì)特性的基礎(chǔ)上，提出了一種并行分步查表的解碼方法：對(duì)IDCT模塊的優(yōu)化則分析了DCT系數(shù)分布的稀疏性，提出了一種新的基于統(tǒng)計(jì)特性的IDCT快速算法。上述模塊優(yōu)化均結(jié)合了SIMD指令，進(jìn)一步提高了解碼性能。 最后研究了實(shí)時(shí)解碼的實(shí)現(xiàn)方法，對(duì)解碼器在數(shù)據(jù)調(diào)度、媒體數(shù)據(jù)流控制方面進(jìn)行了優(yōu)化：基于二維DMA，優(yōu)化了程序結(jié)構(gòu)，充分利用了數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)搬運(yùn)的并行，減少了處理器等待數(shù)據(jù)準(zhǔn)備的