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近年来,随着3G无线宽带网络和多媒体技术的不断发展,人们对数字视频业务产生了越来越浓厚的兴趣。视频会议系统、视频监视系统、远程教育、视频点播系统,高清晰数字电视等多媒体实时业务逐渐得到广泛的应用。尽管网络带宽和存储状况在改善,但是相对于快速增长的大容量的视频业务而言,网络带宽资源仍然是远远不够的。在这种情况下,研究具有高压缩比、高质量的视频编码技术成为当前的热点问题。 纵观目前的发展和研究成果来看,人们实现视频的数字化传输和存储主要有两个途径,一是依靠PC机完成,另一种是依靠嵌入式系统来完成,可以说这两种方案都有自身的优点,PC机具有实现简单而编码速度快等优点,而嵌入式系统以其使用方便、功耗低等优点也成为大家关注的热点。 近年来,涌现出一系列优秀的视频编码标准,其中H.264/AVC以其高压缩比和良好的网络亲和性成为视频编码领域的一颗新星。H.264/AVC是由ISO/IEC的运动图像专家组MPEG和ITU-T的视频编码专家组VCEG组成的联合视频小组JVT共同开发。与以前的视频编码标准相比,H.264/AVC有了明显的进步:在图像质量相同的情况下,H.264/AVC的编码效率比MPEG-4提高了35%左右,比H.263则提高了将近一倍;并且有更好的网络亲和性。 本文研究的是基于嵌入式系统的视频编码器的实现,采用的视频标准是H.264/AVC,系统平台是Intel XScale PXA255;根据H.264/AVC的档次建议和嵌入式系统的特点,选择H.264/AVC基本档次的编码作为本文的研究重点。本文在简短介绍了PXA255平台软硬件的基础上,重点分析了H.264/AVC标准的主要特性:帧内预测、帧间预测、整数DCT变换和量化、CAVLC编码、分层结构等。本文在借鉴H.263系统编码框架和H.264/AVC的参考软件JM10.1编码程序设计模型的基础上,用embeddedVisual C++工具开发完成了H.264/AVC软件编码系统;同时介绍了软件编码器中关键算法的实现。 最后文章采用标准视频序列(foreman,salesman,carphone)对编码器进行全面的试验测试,分别与JM10.1 Baseline Profile编码器(基于PC机)进行对比分析,最后给出性能分析的结论:在嵌入式系统上实现H.264/AVC视频编码器是完全可行的。 文中最后对全文做了总结,给出了本文的不足之处,并对嵌入式系统在3G无线通信和多媒体处理方面的前景进行了展望。