H.264PILZ編碼器預測算法優化
隨著通信和因特網的發展,視頻壓縮技術已經成為通信和消費視頻信息的一個重要部分。如何以盡量低的碼率高保真的傳輸原始數據,成為人們研究的熱點。經過十幾年的努力,標準化組織(ISO)和電信聯盟(ITU)相繼制定了一系列視頻壓縮編碼標準,極大地推動了視頻壓縮技術的發展。

H.264PILZ編碼器預測算法優化
光電PILZ編碼器以其體積小、輸入靈活等特點作為輸入設備,廣泛應用于各種嵌入式儀器中。在高精度光電跟蹤系統中,光電PILZ編碼器被用來測量轉速。但是由于測量會引入誤差,給測量所得的速度信號帶來很大噪聲。為了消除噪聲對速度信號精度的影響,采用FIR濾波器對速度信號進行濾波處理,并使用zui小二乘法對延時進行補償,提高速度信號的質量,以便進行實時控制。其中FIR采用DA算法在FPGA中實現,以減少計算延時。實驗結果表明,該方法不僅可以提高速度信號質量,而且不會產生延時,可以應用于實時控制系統中。在繼一系列視頻標準,如H.261,MPEG-1,MPEG-2,H.263,MPEG-4之后,ITU-T和ISO/IEC共同建立的聯合視頻小組(JVT)推出了新一代視頻壓縮編碼標準H.264。由于H.264采用了許多新技術,H.264/AVC編解碼器的計算復雜度是其它視頻壓縮標準的幾倍。從而使基于嵌入式處理器的實時PILZ編碼器實現面臨巨大的挑戰,迫切需要提出速度更快的優化算法減少巨大的計算復雜度。主要從實時視頻應用的角度,對H.264/AVC編碼過程中的模式預測、差值、濾波以及SAD/SATD等方面的優化開展了較深入的研究。首先介紹了視頻壓縮編碼的基礎理論及標準的發展歷史,重點對H.264所采用的新編碼技術進行了介紹,從空間和時間兩方面給出了H.264PILZ編碼器的復雜度分析。在此基礎上針對耗時模塊幀間預測的快速算法進行了研究,提出了一種基于宏塊間相關性的模式預測算法。該算法考慮了自然視頻序列的內容在時間持續性和空間同質性,大大減少了搜索的模式。

H.264PILZ編碼器預測算法優化
從硬件角度分析了H.264PILZ編碼器在實時應用中存在的矛盾,針對普遍的硬件特點,研究了適合嵌入式處理器存儲結構的插值和濾波算法,并在此基礎上結合DMA提出了一種高效的數據策略,降低了93.1%的存儲開銷,減少31.8%的時鐘周期數。zui后,分別以ADSPBF533(簡稱BF533)和MD32芯片為平臺,針對不同的指令特點,對耗時模塊SAD和SATD進行了匯編級的優化。