基于DSP的DCT變換與量化技術(shù)研究.pdf

1、在計算機和信息技術(shù)的帶動下，DSP芯片技術(shù)得到了迅速發(fā)展。它已經(jīng)在數(shù)據(jù)處理、工業(yè)控制和數(shù)據(jù)通信等許多領域得到了廣泛的應用。視頻編解碼器是DSP芯片的一大應用領域，而DCT變換和量化技術(shù)則是視頻編解碼技術(shù)的核心環(huán)節(jié)之一。 1974年由 Ahmed 和 Rao 兩位學者提出的離散余弦變換，至今已有30多年歷史。在此期間，DCT編碼已經(jīng)發(fā)展成為 JPEG、MPEG、H．26x等圖像/視頻編碼標準中的核心部分。在過去的幾十年里，許多學者

2、提出了各種各樣不同的 DCT 變換算法，使得基于常規(guī)的DCT變換編碼有了更廣闊的應用與發(fā)展空間。本文首先回顧了DCT變換的發(fā)展歷史，對它的各種發(fā)展階段進行了一些闡述，然后研究了其中的一些具有代表性的算法，并對它們進行了對比和評價，最后提出了一種快速二維DCT變換算法——MLT。通過實驗測試和對比，相比于其他算法，該算法需要的乘法次數(shù)更少，效率更高，從而證實了其有效性。 量化技術(shù)也是視頻編解碼中研究的熱點問題之一，特別是矢量量化技

3、術(shù)。它由兩個關(guān)鍵部分組成：碼書設計和碼字搜索。本文重點討論了矢量量化技術(shù)中的碼字搜索算法。碼字搜索算法是在碼書中尋找所需要的碼字的方法，它的快慢直接影響到編解碼所需要的時間。提高碼字搜索算法的效率，主要是從搜索標準和搜索樹剪枝兩個方面來考慮的。本文首先介紹和分析了國內(nèi)外矢量量化技術(shù)的研究現(xiàn)狀，列舉了一些具有代表性的碼字搜索算法，比如部分失真搜索算法、等均值最近鄰搜索算法、等均值等方差最近鄰搜索算法等；然后，在這些算法的基礎上，提出了一種

4、快速矢量碼字搜索算法——FCS，并且在Blackfin DSP實驗平臺上對其編碼時間和平均運算量進行了相關(guān)測試，實驗證實，與許多其他類似算法相比，F(xiàn)CS算法明顯更加高效。 另外，在本文的第五章，作為平臺相關(guān)性的考慮，本文還給出了一些適合于嵌入式Blackfin DSP芯片的改進和優(yōu)化方法。Blackfin DSP開發(fā)平臺提供了許多視頻處理專用的特性，比如視頻指令、向量指令、指令并發(fā)、硬件循環(huán)等等。適當?shù)倪\用這些特性，可以大大提高