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本论文基于SOPCA数字家电平台项目阐述SOPCA数字电视系统的设计实现。根据SOPCA系统的要求,针对MPEG-4 AVC/H.264标准,主要进行快速运动估计算法和快速模式判定算法的优化,提高了视频编码的速度,同时保证很好的视频编码的编码效率。随着多媒体技术和网络技术的迅猛发展,人们对家庭设备的多媒体功能和智能化需求越来越迫切。最新的MPEG-4 AVC/H.264标准已经被选为下一代DVD标准接纳,可以预见MPEG-4 AVC/H.264在未来家庭多媒体应用中将占有非常重要的地位。本文首先阐述如何进行基于SOPCA的数字电视系统的系统实现以及设备驱动程序开发。SOPCA是由信息产业部产业基金支持的重点项目,数字电视系统是融合SOPCA技术,符合DVB数字电视接收(有线和卫星)标准的机顶盒。SOPCA的操作系统采用嵌入实时LINUX,文中重点阐述SOPCA数字电视系统的框架,同时介绍I2C、解调设备和EEPROM的设备驱动的设计与实现,主要讲明了它们关键功能的函数流程。其次,提出了面向MPEG-4 AVC/H.264的快速整象素运动估计算法。主要针对MPEG-4 AVC/H.264校验模型(JVT Model)中已有算法中运动估计速度慢的缺点,提出了UCMRGS和DCMHS两种快速运动估计算法。两种算法克服了以前一些快速运动算法会不同降低视频的质量的缺点,使用不同的多分辨率网格搜索路径,结合运动矢量预测和动态交叉搜索,可以有效的降低编码器中运动估计算法的计算量。在保持编码效率的前提下,两种算法分别将MPEG-4 AVC/H.264视频编码中整象素运动估计的编码速度提高了10倍和20倍。最后,针对MPEG-4 AVC/H.264编码中比较耗时的模式判定(mode decision)部分,提出了优化算法。基于一定的统计特性和局部特征,去除了一些不必要的模式,同时提高SKIP模式的优先级,且引入亚SKIP模式的概念。算法大大提高了编码速度,同时带来了很小的视频质量的下降。