基于嵌入式平臺的視頻編碼器的實現(xiàn)

　　（2）1／4像素精度的運動估值。在h.264中通過6階FIR濾波器的內(nèi)插獲得l／2像素位置的預(yù)測值。當(dāng)l／2像素值獲得后，通過取整數(shù)像素位置和l／2像素位置像素值均值的方式獲得l／4像素位置的值，這樣迸一步減小幀間預(yù)測誤差，減少了經(jīng)變換和量化后的非零比特數(shù)，提高了編碼效率。

　?。?）多參考幀運動估值。以往的編碼技術(shù)在對P幀（場）圖像進行幀間預(yù)測時，只允許以前一個I幀（場）圖像或P幀（場）圖像為參考幀。對B圖像進行預(yù)測時只允許以前后兩個I幀（場）圖像或P幀（場）圖像為參考圖像。h.264則允許在ReferenceBuffer中的多個圖像中選取一個（P預(yù)測方式）或兩個（B預(yù)測方式，圖像作為參考圖像。參考圖像甚至可以是采用雙向預(yù)測編碼方式的圖像。

　?。?）參考圖像的選取與其編碼方式無關(guān)。允許選取與當(dāng)前圖像更加匹配的圖像為參考圖像進行預(yù)測，減小了預(yù)測誤差，提高編碼效率。

　?。?）更精確的幀內(nèi)預(yù)測。在h.264中，每個4*4塊中的每個像素都可用17個最接近先前已編碼的像素的不同加權(quán)和來進行幀內(nèi)預(yù)測。

　?。?）環(huán)路去方塊濾波器。h.264／AVC把去方塊濾波引入運動估計預(yù)測環(huán)路中，既可去除方塊效應(yīng)，又能保護圖像細(xì)節(jié)邊緣，同時亦改善了圖像的主、客觀評定質(zhì)量。而且經(jīng)過濾波后的圖像根據(jù)需要放在緩存中用于幀間預(yù)測，進一步提高預(yù)測精度。

　　（7）h.264使用統(tǒng)一的可交長度編碼國Ⅵz）碼表。以往標(biāo)準(zhǔn)的熵編碼通常采用變長度的哈夫曼編碼，其碼表不統(tǒng)一，不能適應(yīng)變化多端的視頻內(nèi)容，從而影響編碼效率的提高。在此，即對h.263不同系數(shù)采用不同碼表進行VLC作了改進，采用了一個統(tǒng)一碼表的IrvIC，同時，又對h.26L中的VCL方法進行了改進，使量化后的DCT變換系數(shù)使用基于內(nèi)容的自適應(yīng)可變長度編碼（CAⅥC），此外還定義了一種基于上下文內(nèi)容的自適應(yīng)二進制算術(shù)編碼（CABAC），其性能比CAVLC更好。從而，借助UVLC，CAVLC及CABAC較好地提高了壓縮編碼效率。

　　4 PXA255上的h.264編碼算法的實現(xiàn)

　　ITU-T（國際電信標(biāo)準(zhǔn)化部門）提供了h.264的核心算法，本文使用的是開源編碼軟件x264。將其通過交叉編譯后移植到PXA255嵌入式開發(fā)平臺上。由于h.264編碼算法復(fù)雜度高、運算量大等特點導(dǎo)致h.264編碼效率不高，經(jīng)初步測試編碼速率為QCIF格式圖像10幀／秒，不能達(dá)到實時視頻編碼的要求。

　　因此需要對編碼程序進行相應(yīng)的優(yōu)化。

　　4.1 C語言優(yōu)化

　　編碼軟件包含了解碼和傳輸部分的程序，而本文只對視頻進行編碼，并不需要解碼和傳輸。所以對代碼進行調(diào)整，刪除解碼和傳輸部分的代碼，再重新改寫makefile文件。這樣可以縮小程序的空間大小，減少程序的運行時間，提高編碼效率。

　　使用盡量小的數(shù)據(jù)類型。能夠使用字符型（char）定義的變量，就不要使用整型（int）變量來定義；能夠使用整型變量定義的變量就不要用長整型（10ng in0，能不使用浮點型（float）變量就不要使用雙精度浮點型（doubles）變量。

　　程序中被多次調(diào)用的、函數(shù)體代碼不是很大的函數(shù)使用內(nèi)聯(lián)函數(shù)。使用內(nèi)聯(lián)函數(shù)可以避免由于保護現(xiàn)場和記憶執(zhí)行的地址所帶來的時間和空間方面的開銷，以提高程序的執(zhí)行效率。

　　4.2 Itrm匯編優(yōu)化

　　用C語言編程結(jié)構(gòu)化程度高，易于編寫，但執(zhí)行速度相對較慢：與之相反，匯編程序速度快，但很難有較好的結(jié)構(gòu)，而且編寫起來耗時，不易調(diào)試。C和匯編混合編程結(jié)合了各自的優(yōu)勢，往往能構(gòu)造出結(jié)構(gòu)好且執(zhí)行速度快的程序。利用匯編語言優(yōu)化C語言代碼，優(yōu)化后的匯編程序可以被C語言程序調(diào)用，并且在匯編程序中也可以調(diào)用C語言程序。