新一代視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)H.264在高速DSP平臺上的實(shí)現(xiàn)與優(yōu)化
Implementation and Optimization the New Generation Video Coding Standard
H.264 in High-Speed DSP Platform
（清華大學(xué) 電子工程系, 北京 100084） 魏振宇，張旭東
摘要：本文介紹了新一代視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)H.264性能和技術(shù)特點(diǎn)，并討論了H.264在TMS320C6416上的實(shí)現(xiàn)與優(yōu)化。筆者的工作是在C6416DSP的開發(fā)平臺NVDK上實(shí)現(xiàn)了H.264的獨(dú)立編解碼算法，并對其進(jìn)行優(yōu)化，使其達(dá)到實(shí)時通信的要求，完成一個多媒體通信終端平臺。因?yàn)榇a的兼容性和可移植性，筆者的工作可以方便地移植到TI的新一代媒體處理器DM642為核心的系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)更好的效果。試驗(yàn)結(jié)果顯示，優(yōu)化后的編解碼器運(yùn)行速度有了很大提高，在Qcif格式下基本達(dá)到了實(shí)時編解碼效果。
關(guān)鍵詞：H.264；NVDK；數(shù)字信號處理器（DSP）
中圖分類號：TN919.81
文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B
Abstract: The feature of new generation video coding standard –H264 is introduced, and the implementation of H.264 using the NVDK C6416DSP platform is discussed. An optimized H.264 codec which has the real-time performance is realized. The codec can be used as a multimedia communication terminal platform. Because of the compatibility and transplantability, the realized codec can be transplanted to multimedia processor DM642. Simulating result shows that the optimized codec has high performance and real-time encoding and decoding rate for Qcif format sequence.
Key words: H.264；NVDK；digital signal processor (DSP)
從視頻電話和視頻會議到DVD、數(shù)字電視和流媒體，數(shù)字視頻的應(yīng)用領(lǐng)域在迅速擴(kuò)大。正是由于眾多視頻標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展使數(shù)字視頻得到廣泛的應(yīng)用。這些標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)了不同制造商設(shè)計(jì)的應(yīng)用系統(tǒng)之間的可互操作性，從而加速了視頻市場的發(fā)展。
H.264/AVC是ITU-T視頻編碼專家組和ISO/IEC運(yùn)動圖像專家組聯(lián)合提出的最新一代的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)。H.264/AVC標(biāo)準(zhǔn)的主要目的是提高壓縮效率，并且為實(shí)時應(yīng)用（視頻電話）和非實(shí)時類應(yīng)用（存儲、廣播或者流媒體）提供一個優(yōu)良的視頻壓縮編碼通用工具。不論從編碼的效率方面，還是從有效的適應(yīng)各種網(wǎng)絡(luò)和各種應(yīng)用領(lǐng)域的靈活性方面，H.264/AVC都體現(xiàn)著視頻編碼技術(shù)的很多優(yōu)勢。這些新特性使H.264/AVC標(biāo)準(zhǔn)在實(shí)現(xiàn)和現(xiàn)有編碼標(biāo)準(zhǔn)（H.263,MPEG-4 Simple Profile）相同視覺效果的同時獲得大約50%比特率的節(jié)省。因此，將H.264的先進(jìn)技術(shù)和穩(wěn)定的媒體處理器相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)高效的媒體通信平臺有著一定的工程意義和市場價值。目前，數(shù)字信號處理器（DSP）技術(shù)的高速發(fā)展為高效媒體處理器的實(shí)現(xiàn)提供了可靠的硬件平臺。C64系列DSP是當(dāng)前TI（Texas Instruments）公司推出的處理能力最高的定點(diǎn)DSP，NVDK(Network Video Development kit)是其很好的仿真實(shí)驗(yàn)平臺。在最強(qiáng)大的DSP上實(shí)現(xiàn)目前最先進(jìn)的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，有著一定的工程意義和廣闊的市場價值。并具有較強(qiáng)的新穎性和實(shí)用性。