基于mips平臺的h.264編碼器設(shè)計及優(yōu)化研究【開題報告+文獻綜述+畢業(yè)設(shè)計】

1、畢業(yè)設(shè)計開題報告畢業(yè)設(shè)計開題報告計算機科學(xué)與技術(shù)計算機科學(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等設(shè)備進行靈活

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三個類三、研究的方法與技術(shù)路線：研究方法研究方法：平臺：初期在PC平臺上實現(xiàn)H.264編碼，后期對編碼器進行優(yōu)化實現(xiàn)把編碼器移植到嵌入式MIPS平臺。參考標(biāo)準(zhǔn)的編碼器：目前H.264的開源編碼器主要有三類：JM，T264和X264。JM作為H.264的官方測試源碼，由德國HHI研究所負責(zé)開發(fā)。它實現(xiàn)了H.264所有的特性，但其程序結(jié)

5、構(gòu)冗長，只考慮引入各種新特性以提高編碼性能，忽視了編碼復(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

6、復(fù)雜度之后提出了結(jié)合MIPS處理器性能特點的一些優(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，負責(zé)對視頻數(shù)據(jù)進行封裝打包后使其在網(wǎng)絡(luò)中

7、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處理器特點對進行優(yōu)化。四、研究的總體安排與進度：第一階段（2010.12.6~2010.12.20）檢索基于MIPS平臺的H.264編碼器設(shè)計及優(yōu)化研究的文獻資料，，完成文獻綜述和開題報告。第二階段（2010.12.20~2011.3.20）深入基于MIPS平臺的H.2