基于TI TMS320C6211的视频编码器的设计

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近年来,数字视频监控领域越来越受到人们的重视。视频服务器作为数字监控系统中的核心组成部件,也逐渐成为了广大科研团体所关注的一个热点。 本文以美国TI(TexasInstruments,德州仪器)公司的DSP(DigitalSignalProcessor,,数字信号处理器)芯片TMS320C6211为核心处理器,以北京长城信嘉信息技术有限公司DIT2315A视频服务器为硬件平台,设计并实现一个基于TMS320C6211的H.263视频编码器。该视频编码器是视频服务器的重要组成部分之一,编码器的标准选用面向甚低码率传输的ITU-TH.263标准,该编码器能够满足视频服务器实时处理四路视频信号的要求。 本文首先分析了H.263视频编码算法标准,该算法主要由DCT(DiscreteCosineTransfrom,离散余弦变换)变换和运动补偿两部分组成。由于DCT变换占用了系统的大量资源,所以本文对该算法进行了研究,提出了一种改进的快速DCT变换算法。另外,本文还提出了在宏块层对块进行预先判零的准则。根据视频监控场所的特点,由于其背景图像在所有时间内几乎全是静止的,编码器可以通过某种准则预先判断该块是否为静止块。如果是静止块,编码器则没有必要对其进行相关的DCT变换和量化处理,直接跳过该块以有效地减少编码器的运算量。同时,本文还对DSP芯片的系统资源进行了配置,初始化了父类对象与子类对象,由父类对象保存编码器表,子类对象只保存指向该编码器表特定段的指针,从而大大节省了存储器的空间。最后本文还通过软件方式设计编码器的代码流与数据流,在TMS320C6211芯片上实现H.263编码算法。 实验结果表明:改进的快速DCT变换算法和预先判零准则的设计是有效的,编码器的设计是成功的,H.263编码器完全能够满足视频服务器对它提出的性能要求,不但获得了相当高的压缩率,而且还能在实时的前提下得到良好的画面质量。
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