论文摘要：多路视频采集与运动估计在DSP上的优化实现

随着数字信号处理技术的快速发展，数字图像处理技术，如图像采集、压缩、存储等受到人们越来越多的关注。由于嵌入式视频处理的需求不断增加，基于通用DSP实现视频编码器逐渐成为当前的热门，而如何针对DSP的特点对视频编码器进行改进和优化是其中的关键技术。此外，多路视频的采集、存储、压缩等处理任务的协调与系统资源的合理分配同样是实现高效视频编码系统的关键。本文主要从多路视频的快速采集、高效的运动估计算法和基于硬件特点的优化技术三个方面进行了研究。针对系统多路视频图像采集编码的要求，提出一种使用DM642芯片的Video Port同时进行四路视频采集的方案，采集的同时利用中断和EDMA进行数据的传输与存储，实现了视频采集与视频压缩的并行运行，提高了编码系统的运行效率。本文对编码器中的关键算法——运动估计进行了研究。根据块匹配原理，在DSP上实现了快速的运动估计算法AMVFAST；并针对系统的运行环境，在阀值选取和搜索起点预测两方面对该算法进行了改进，提高了运动估计算法的效率。为了进一步提高压缩效率，设计了基于最优位置计算的半象素运动估计算法，该算法不仅运算速度快且半象素插值存储开销非常低，很好地解决了DSP系统存储资源紧张的问题。 针对TMS320 DM642芯片的硬件结构和资源，本文从编码器结构、数据传输、算法和代码四个方面研究了MPEG-4视频编码的优化技术。设计了以宏块组（GMB）为单位的视频编码结构，并在此基础上进行了数据传输的优化。这些技术都有效地提高了以DM642芯片为核心的编码系统的效率。最后，将上述研究成果应用于MPEG-4多路视频编码系统，达到了系统的预期指标，取得了令人满意的效果。