TMS320C6678上的H.264图像压缩并行编码技术探讨

下载需积分: 5 | PDF格式 | 9.93MB | 更新于2024-07-14 | 118 浏览量 | 14 下载量 举报
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该研究论文深入探讨了"基于TMS320C6678的H.264图像压缩编码技术",TMS320C6678是一款高性能的数字信号处理器(DSP),被选用于研究其在H.264图像压缩标准上的应用。H.264是当前广泛使用的视频编码标准,特别在高清和网络视频领域,因其高效的编码效率和良好的压缩比而受到青睐。 首先,作者概述了当前图像压缩技术和标准的现状,着重介绍了H.264作为最新一代的标准,以及其开源实现代码x264的重要性。选择x264的原因可能是其成熟的算法和多核支持,这使得它在多处理器平台上具有较好的可扩展性和性能优势。 接着,论文详细介绍了TMS320C6678的硬件结构,包括其多核特性、软件编程模型,以及核间通信模型和并行调度方案。这些是实现并行编码的关键要素,它们为后续x264代码的优化和平台集成提供了坚实的基础。 H.264编码的核心是采用了帧、片、宏块等多级并行处理结构。作者对这些概念进行了深入解析,分析了如何在不同层次上利用TMS320C6678的并行能力,最终选择了slice级作为并行编码的模型。这一选择有助于提高编码效率,减少处理时间。 论文还结合了x264的特性和TMS320C6678的硬件性能,对H.264的并行压缩编码算法进行了实践研究。通过实际编码实验,作者可能展示了如何有效地将H.264的复杂算法分解为多个可同时执行的任务,以充分利用DSP的并行计算能力。 此外,论文可能还讨论了编码过程中的性能优化策略,比如负载均衡、错误检测与恢复机制,以及功耗管理和能效考虑,这些都是在嵌入式系统中进行图像压缩编码时必须关注的重要因素。 总结来说,这篇硕士论文不仅探讨了H.264编码技术的基本原理,还深入剖析了如何在TMS320C6678这样的多核DSP平台上实现高效的并行编码,为其他研究人员和工程师提供了一种实用的编码解决方案和技术路线。对于从事图像处理、视频编码或DSP应用的开发者而言,这是极具价值的研究成果。

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本文通过对H.264图像编码标准和多核DSP的研究,以x264开源代码为基础,在TMS320C6678上展开H.264并行编码以及相应优化技术研究。首先,论文阐述了图像压缩标准和图像压缩实现技术现状,从多种压缩标准和实现技术中选取x264开源代码加多核DSP模式实现H.264标准的图像压缩。其次,介绍了TMS320C6678的硬件结构、软件编程结构、核间通信模型、并行调度方案以及多核加载模式,为后面x264代码的并行与优化以及压缩平台上电自起奠定了基础。然后,对H.264图像压缩标准以及并行算法相关知识展开说明。从图片组、帧、片以及宏块四个层次对H.264的并行压缩编码技术进行了分析,通过对比选取Slice级为并行编码模型。最后结合x264开源代码特点在TMS320C6678平台上实现了H.264标准的图像编码,主要做的工作包括:编写上位机软件,用于向压缩平台发送图像数据与接收压缩数据;修改x264源码使其符合CCS编译规则,调整内存布局,在DSP上初步实现H.264图像压缩编码;采用动态Slice划分和静态Slice划分算法将一帧图像划分为若干片,利用OpenMP并行调度方案,将划分后的Slice分配到C6678的core0-core6实现编码器的Slice级并行;采用项目级优化、内联函数嵌入、软件流水等方式对编码器进行优化,提高编码速率。通过对编码器并行化与优化处理前后编码速率的比较,基于TMS320C6678平台的编码速率由3.30帧/秒提升到159.98帧/秒。由此可以看出对编码器的片级并行处理与后续优化有效的提升了编码速率