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基于TMS320DM3730的H.264编码器移植与优化方法研
日期:2017-09-17 浏览量:

摘要:提出了一种在TI公司高性能数字信号处理器TMS320DM3730上进行H.264编码器(即x264编码器)移植与优化的方法,详细描述了在CCS4.2开发平台上进行x264编码器移植工作的基本原理和需要注意的问题。为了提高编码速度,针对DM3730处理器的结构特点,对x264编码器进行了优化,主要方法包括编译器优化、内存优化、C语言代码优化及汇编代码优化。对x264编码器进行的CIF格式编码测试结果表明,在均值信噪比略微降低的前提下,编码速度得到了显著提高,因此获得了更优的编码效率。
关键词:TMS320DM3730;H.264标准;x264编码器;移植与优化

H.264/AVC是ISO/IEC和ITU-T联合推出的新一代的视频编码标准。其具有高压缩率、高图像质量、良好的网络亲和性等优点,被广泛的应用于各个视频相关产业中。在相同的图像质量的前提下,和传统的视频标准MPEG-4相比,H.264的码率只有MPEG-4的1/3。但是,H.2 64算法非常复杂,要实现实时编码是比较困难的。因此,如何将H.264编码器进行移植和优化,使其用于实际产品中成为了研究的热点。
DSP芯片技术的快速发展为实现嵌入式多媒体技术提供了可能。TMS320DM3730(简称DM3730)作为TI公司2010年推出的高性能芯片,以其ARM+DSP结构体系、运算速度快、众多多媒体接口等优点成为进行嵌入式系统开发首选平台之一。
常用的H.264编码器有JM编码器、x264编码器,T264编码器,x264编码器作为其中应用最广,效率最好的编码器,是进行嵌入式开发的首选H.264编码器。故本文在DM3730数字媒体处理器上进行x264编码器的移植与优化。本文首先介绍了DM3730的基本的结构和特点;然后结合DM3730的DSP,介绍了x264编码器的移植和优化;最后进行编码测试,结果表明编码器移植的正确性,编码速度得到了极大提高。

1 DM3730简单介绍
DM3730数字媒体处理器是美国德州仪器(TI)推出的一款高性能达芬奇(DaVinci)芯片,由1 GHz的ARM Coretex—A8和800 MHz的TMS320 C64x+DSP Core两部分组成,并集成了包括3D图像处理器,图像采集,USB2.0等模块。其整体结构如图1所示。

本文引用地址:


DM3730中ARM核作为主控制部分,负责整个芯片部分的设备的配置和控制、内存的分配、同外部接口的数据的交换;DSP核主要进行数据的处理和计算,其主频高达800MHz,采用VLIW(超长指令字)体系结构,包含8个独立的功能单元,每个功能单元在每个时钟周期执行一条指令,最高运算速度高达6 400 MMACS(百万乘法累加周期每秒)。同时拥有A、B两个通用寄存器组。每个都有32个32-bits寄存器组成,每个通用寄存器都可以存放数据、地址和指针。

2 x264的移植
CCS(Code Composer Stdio)是TI公司提供的用于C语言开发的开发平台,该平台可以使用C语言进行DSP程序的开发。本文基于CCS4.2平台进行x264编码器的移植,具体流程如图2所示。

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