双国标移动数字电视接收机中的AVS视频解码器设计

2011年第31期SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION○科教前沿○科技信息

双国标移动数字电视接收机中的

AVS视频解码器设计

彭悦

（中国计量学院信息工程学院系浙江

杭州

310018）

【摘要】AVS（AudioVideoCodingStandard）是由我国自主提出的第一个音视频编解码标准。在数字音视频系统的领域中主要有三种技术标准：MPEG4、H.264和AVS。国家视频标准（AVS）和国家地面数字电视标准（DMB-T）联合打造出了“双国标”的工程。目前，中国已经有很多的城市已经采用国标地面数字电视广播。该论文介绍了由我国自主提出的第一个最新视频编解码标准AVS,以及软件开发的流程，考虑到视频解码的环路滤波、1/4精度像素插值等典型运算量因素，并且在基于DSP的视频解码平台实现了AVS视频解码优化,在TI的CCS环境下进行了开发及测试,结果表明实现了优化并达到了实时解码效果。

【关键词】AVS；DSP；解码；优化

DoubletheNationalStandardMobileDigitalTVReceiverintheDesignofAVSVideoDecoder

PENGYue

(ChinaJiliangUniversity，HangzhouZhejiang,310018)

【Abstract】AVSisChina'sfirstself-madeaudioandvideocodecstandard.Inthefieldofdigitalaudioandvideosystems,therearethreemajortechnicalstandards:MPEG4,H.264andAVS.Nationalvideostandard(AVS)andnationalterrestrialdigitalTVstandard(DMB-T)jointlycreatea"dualnationalstandard"oftheproject.Atpresent,ChinahasalotofcitieshaveadoptedthenationalstandardforterrestrialdigitalTVbroadcasting.Self-madepaperintroducesthefirstofthelatestvideocodingstandardAVS,Andthesoftwaredevelopmentprocess,Takingintoaccounttheloopfiltervideodecoder,1/4pixelinterpolation,thetypicalaccuracyofcomputation,AndDSP-basedplatformoftheAVSvideodecodervideodecoderoptimization,TI'sCCSintheenvironmentforthedevelopmentandtesting,Theresultsshowthattheoptimizedandimplementedtoachievereal-timedecodingresults.

【Keywords】AVS；DSP；Decoder；

Optimization

0引言

AVS（AudioVideoCodingStandard）是由我国自主提出的第一

个音视频编解码标准。在数字音视频系统的领域中主要有三种技术标准：MPEG4、H.264和AVS。虽然三大标准在编码效率上大体相当，但其中MPEG4在互动增值业务方面相对于其他两种标准劣势明显，而H.264又存在头绪繁多、系统过于庞大的缺陷。目前，作为信源标准的AVS已经和数字电视标准联合起来，打造“双国标”工程，正在加速从中国模拟电视时代全面走向数字电视时代。

在AVS标准向国际持续推进的同时，AVS标准产业化建设也正在取得突破。国家在这方面给予了相当力度的支持，信息产业部中月发布的发布《2006年度电子信息产业发展基金招标项目》的通告中指出：21个项目被确定为信息产业部相关基金的研发资助项目，其中包括TD-SCDMA、WLAN、WAPI和AVS，AVS包括AVS(固定)和AVS-M(移动)两个领域，这为AVS产业化的推进注入了一针强心剂。

地面数字电视国家标准的颁布和实施标志着我国广播电视发展全面走向数字化，对促进我国民族工业，推动信息产业和相关制造业发展，更好的满足人民群众日益增长的物质和精神文化需求发挥着重要作用。

目前，中国已经有很多的城市已经采用国标地面数字电视广播，比如北京、上海、天津、厦门、广州之类的。杭州地面广播是第一个全面采用地面国标和AVS标准的地面运营网络。

输入图像经过可能的预处理，同时分割为互相不重叠的宏块（图中X），进入以宏块为编码单元的编码回路。采用幀内预测或幀间运动预测可以获得当前宏块X的预测版Xp，然后进行差分编码得到预测误差图像△X，误差图像经过块级变换、量化、游程编码、熵编码产生量化系数对应的编码比特；同时量化后的块经过逆量化、逆变换得到含量化失真的误差图像△X’，和预测图像Xp相加重构出解码图像，一方面这些像素直接用于当前幀内后续宏块幀内预测的参考像素，另一方面经过去块效应滤波后得到重构图像X’存储在本地幀存储器中，为后续幀间编码幀提供运动预测的参考。另外，编码器需要把幀间预测的运动矢量信息、幀内预测的幀内预测模式信息、宏块编码类型、量化参数、CBP信息等控制信息写入到码流中，为解码器提供这些必要的参数。

实现AVS解码可能采取的方案大致有三种。其中，相对占有优势的方案之一就是采用硬件实现。硬件实现的结构有两种：DSP型和ASIC型。其中ASIC缺乏灵活性，不利于兼顾其它标准。而DSP的特点在于既有面向算法实现的专用硬件结构又具有可编程性，可以兼顾灵活性和实时实现误码掩盖。

另外，移动接收机中AVS解码需考虑8×8整数变换、1/4精度像素插值、量化、帧内预测、帧间预测运动补偿、环内滤波等因素。同时，在完成AVS视频解码，也需要考虑到功耗、灵活性、性价比、是否支持外存访问等方面的问题，各种选项都需要满足。

1AVS解码器实现难点

2

2.1

AVS解码的DSP平台实现关键技术

图1给出了基于分块运动估计/运动补偿+DCT+量化+可变长编码等技术的混合视频编码方案解码端的原理框图。

图1混合编码方案视频解码器原理框图

基于DSP软件开发的一般流程

基于DSP的软件开发流程如下图2所示。

第1阶段：根据项目要求编写代码，因为在实际的DSP开发过程中，许多算法都非常复杂，直接用汇编编写代码实现的难度很大，所以我们用C代码编写。编译运 …… 此处隐藏：2578字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……