1、畢業(yè)設計開題報告畢業(yè)設計開題報告計算機科學與技術計算機科學與技術基于基于MIPSMIPS平臺的平臺的H.264H.264編碼器設計及優(yōu)化研究編碼器設計及優(yōu)化研究一、選題的背景與意義選題背景：選題背景：在多媒體技術和網絡與移動通信的飛速發(fā)展下，圖像壓縮編碼技術不僅在理論研究中已經取得重大進步，而且在實際應用中也得到了很多成果。圖像和視頻信號數字化可以避免遠距離傳輸中產生的累計失真，數字化存儲可以高保真還原，并且容易借助計算機等設備進行靈活

2、處理和管理。近年來，圖像編碼技術得到了迅速發(fā)展和廣泛應用，國際標準化組織（ISO）和國際電工委員會（IEC）制定了關于靜止圖像的編碼標準JPEGJPEG2000，關于活動圖像的編碼標準MPEG1MPEG2MPEG4(2)MPEG4(10)等，以及國際電信聯(lián)盟（ITU）制定了視頻編碼標準H.26X系列。這些融合了各種優(yōu)良性能算法的編碼標準都有一個共同的不斷追求的目標，即在盡可能小的編碼容量下獲得盡可能好的圖像質量。H.264編碼是由ITU

3、T和ISOIEC共同推出的新視頻編碼國際標準，在H.26X發(fā)展初期，VCEG從實時性和圖像質量等方面為其制定了一下要求：（1）約束碼率的圖像質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標準simpleprofile的兩倍，即相同圖片質量條件下h.264能節(jié)省一半帶寬。（2）延時限制H.264強調在實時的環(huán)境的應用，擁有低延遲的模式以應用于實時會話服務。（3）復雜度一個標準的復雜度是和計算復雜度以及存儲

4、器大小密切相關的，出于對復雜度的考慮，H.264從編碼器處理和質量方面規(guī)定baseline、main、和X三個類三、研究的方法與技術路線：研究方法研究方法：平臺：初期在PC平臺上實現H.264編碼，后期對編碼器進行優(yōu)化實現把編碼器移植到嵌入式MIPS平臺。參考標準的編碼器：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研究所負責開發(fā)。它實現了H.264所有的特性，但其程序結

5、構冗長，只考慮引入各種新特性以提高編碼性能，忽視了編碼復雜度，其編碼復雜度極高，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準的H.264碼流，但解碼器只能解T264編碼器生成的碼流，目前已經停止更新。X264是網上自由組織聯(lián)合開發(fā)的兼容H.264標準碼流的編碼器，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雜度，編碼效率很高。優(yōu)化：在分析H.264編碼器的結構和

6、復雜度之后提出了結合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)等關鍵模塊算法優(yōu)化。技術路線技術路線：1.編碼標準的分析研究。H.264編碼標準由視頻編碼層（VCL）和網絡提取層（NAL）兩部分組成。VCL層主要包括幀內預測、幀間預測、變換量化、熵編碼等壓縮單元。NAL層為VCL層提供一個與網絡無關的統(tǒng)一接口，負責對視頻數據進行封裝打包后使其在網絡中

7、傳送。2.編碼器的設計與實現及C語言級的優(yōu)化。參考開源H.264編碼器，注重實用實現計算復雜度較低H.264編碼器設計。（并非完全實現H.264全部特性）3.根據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