基于mips平臺的h.264編碼器設(shè)計及優(yōu)化研究【開題報告】

1、畢業(yè)設(shè)計開題報告畢業(yè)設(shè)計開題報告計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)基于基于MIPSMIPS平臺的平臺的H.264H.264編碼器設(shè)計及優(yōu)化研究編碼器設(shè)計及優(yōu)化研究一、選題的背景與意義選題背景：選題背景：在多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)與移動通信的飛速發(fā)展下，圖像壓縮編碼技術(shù)不僅在理論研究中已經(jīng)取得重大進(jìn)步，而且在實際應(yīng)用中也得到了很多成果。圖像和視頻信號數(shù)字化可以避免遠(yuǎn)距離傳輸中產(chǎn)生的累計失真，數(shù)字化存儲可以高保真還原，并且容易借助計算機(jī)等設(shè)備進(jìn)行靈活

2、處理和管理。近年來，圖像編碼技術(shù)得到了迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）和國際電工委員會（IEC）制定了關(guān)于靜止圖像的編碼標(biāo)準(zhǔn)JPEGJPEG2000，關(guān)于活動圖像的編碼標(biāo)準(zhǔn)MPEG1MPEG2MPEG4(2)MPEG4(10)等，以及國際電信聯(lián)盟（ITU）制定了視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)H.26X系列。這些融合了各種優(yōu)良性能算法的編碼標(biāo)準(zhǔn)都有一個共同的不斷追求的目標(biāo)，即在盡可能小的編碼容量下獲得盡可能好的圖像質(zhì)量。H.264編碼是由ITU

3、T和ISOIEC共同推出的新視頻編碼國際標(biāo)準(zhǔn)，在H.26X發(fā)展初期，VCEG從實時性和圖像質(zhì)量等方面為其制定了一下要求：（1）約束碼率的圖像質(zhì)量相同的比特率和采用相同方法優(yōu)化的編碼器條件下，h.264的幀率能達(dá)MPEG4標(biāo)準(zhǔn)simpleprofile的兩倍，即相同圖片質(zhì)量條件下h.264能節(jié)省一半帶寬。（2）延時限制H.264強(qiáng)調(diào)在實時的環(huán)境的應(yīng)用，擁有低延遲的模式以應(yīng)用于實時會話服務(wù)。（3）復(fù)雜度一個標(biāo)準(zhǔn)的復(fù)雜度是和計算復(fù)雜度以及存儲

4、器大小密切相關(guān)的，出于對復(fù)雜度的考慮，H.264從編碼器處理和質(zhì)量方面規(guī)定baseline、main、和X三個類及多個等級，從而適用于不同的應(yīng)用范圍。（4）差錯恢復(fù)應(yīng)用于實時環(huán)境下時，應(yīng)當(dāng)具備防止誤碼擴(kuò)散的機(jī)制。（5）語法定義了編碼復(fù)雜度，其編碼復(fù)雜度極高，不宜實用。T264是中國視頻編碼自由組織聯(lián)合開發(fā)的H.264編解碼器，編碼器能編碼輸出標(biāo)準(zhǔn)的H.264碼流，但解碼器只能解T264編碼器生成的碼流，目前已經(jīng)停止更新。X264是網(wǎng)上自

5、由組織聯(lián)合開發(fā)的兼容H.264標(biāo)準(zhǔn)碼流的編碼器，它注重實用，和JM相比，在不明顯降低編碼性能的前提下，努力降低編碼的計算復(fù)雜度，編碼效率很高。優(yōu)化：在分析H.264編碼器的結(jié)構(gòu)和復(fù)雜度之后提出了結(jié)合MIPS處理器性能特點(diǎn)的一些優(yōu)化方法。提高了程序代碼的并行性和存儲器的訪問效率重點(diǎn)為算法中比較耗時的半像素插值、絕對誤差和(SAD)等關(guān)鍵模塊算法優(yōu)化。技術(shù)路線技術(shù)路線：1.編碼標(biāo)準(zhǔn)的分析研究。H.264編碼標(biāo)準(zhǔn)由視頻編碼層（VCL）和網(wǎng)絡(luò)提

6、取層（NAL）兩部分組成。VCL層主要包括幀內(nèi)預(yù)測、幀間預(yù)測、變換量化、熵編碼等壓縮單元。NAL層為VCL層提供一個與網(wǎng)絡(luò)無關(guān)的統(tǒng)一接口，負(fù)責(zé)對視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝打包后使其在網(wǎng)絡(luò)中傳送。2.編碼器的設(shè)計與實現(xiàn)及C語言級的優(yōu)化。參考開源H.264編碼器，注重實用實現(xiàn)計算復(fù)雜度較低H.264編碼器設(shè)計。（并非完全實現(xiàn)H.264全部特性）3.根據(jù)MIPS處理器特點(diǎn)對進(jìn)行優(yōu)化。四、研究的總體安排與進(jìn)度：第一階段（2010.12.6~2010.12

7、.20）檢索基于MIPS平臺的H.264編碼器設(shè)計及優(yōu)化研究的文獻(xiàn)資料，，完成文獻(xiàn)綜述和開題報告。第二階段（2010.12.20~2011.3.20）深入基于MIPS平臺的H.264編碼器設(shè)計及優(yōu)化研究的知識，實現(xiàn)H.264編碼器設(shè)計并對其進(jìn)行優(yōu)化。第三階段（2011.3.20~2011.3.30）在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)一步完善程序，并完成論文的初稿。第四階段（2011.3.30~2011.4.30）修改、完善論文，經(jīng)導(dǎo)師審閱后定稿；準(zhǔn)備5月份

8、的畢業(yè)答辯。主要參考文獻(xiàn):[1]張春田，蘇育挺，張靜數(shù)字圖像壓縮編碼北京：清華大學(xué)出版社[2]余兆明，查日勇，黃磊，周海驕圖像編碼標(biāo)準(zhǔn)H.264技術(shù)北京：人民郵電出版社[3]Wengeretal.IETFRFC3984RTPPayloadFmatfH.264Video[4]SalomonD.數(shù)據(jù)壓縮原理與應(yīng)用.吳樂南等譯.北京：電子工業(yè)出版社，2003[5]YaoWang，JnOstermann，YaQinZhang.視頻處理與通信.侯