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随着DSP处理能力的不断增强，基于DSP平台的视频编解码成为视频压缩技术的重要应用领域。MPEG-4视频部分由于其较高压缩效率、合理的实现复杂度，在移动多媒体通信、便携式播放器、无线视频监控中都有大量的应用。目前，许多机构正在从事MPEG-4技术在DSP平台上的应用研究和产品开发，因此本文基于浙江大学信息与通信工程研究所自主研发的媒体系统芯片MediaSOC322xA的MPEG-4实时解码关键技术的研究具有重要的实践意义。基于DSP的视频编解码实现的关键问题是在满足资源约束的条件下，尽可能提高编解码性能。因此，本文首先针对有限的处理器资源，利用分层优化的思想，提出了一种基于宏块的解码策略，对解码器总体结构进行了优化。其次研究了关键模块优化。1．从数据并行处理和提高存储带宽利用率出发，对解码流程中的数据密集型模块进行优化，大幅降低了数据准备和计算的开销。2．结合统计特性和数学方法，对解码流程中的计算密集型模块-IDCT、Huffman解码进行了优化。其中，对Huffman解码模块的优化在研究变长码字统计特性的基础上，提出了一种并行分步查表的解码方法；对IDCT模块的优化则分析了DCT系数分布的稀疏性，提出了一种新的基于统计特性的IDCT快速算法。上述模块优化均结合了SIMD指令，进一步提高了解码性能。最后研究了实时解码的实现方法，对解码器在数据调度、媒体数据流控制方面进行了优化：基于二维DMA，优化了程序结构，充分利用了数据处理和数据搬运的并行，减少了处理器等待数据准备的开销；采用基于数据驱动的控制策略，替代了基于时间驱动的控制策略，消除了处理器轮询定时器的开销。通过以上两方面优化，处理器可以进一步降低工作频率。通过在存储分配、关键模块(IDCT、Huffman解码)算法、控制策略三方面进行优化，解码器在MediaSOC322xA上81MHz时可以完成MPEG-4实时解码。