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多媒体技术正在迅速发展,应用领域不断拓广。与之相适应,各种多媒体数据压缩编码标准也在不断地发展和完善。MPEG-4 是现在最重要最有影响的多媒体数据压缩编码国际标准之一。基于对象的编码思想使其具有高压缩比、可扩展性、可交互性等许多优点。MPEG-4 正在蓬勃发展,代表着未来多媒体数据压缩编码的发展趋势。及时跟踪和了解MPEG-4 的发展动态,掌握其核心技术,并结合实际应用在某些关键方向上有所创新和发展,是一项很有意义的工作。MPEG-4 视频压缩算法比较复杂,运算量很大,用软件方法实现一般都难以满足实时性要求,因此,该类系统多采用硬件实现。在硬件实现方法中,专用视频处理芯片尽管视频处理能力比较强,但是其灵活性差的缺点,大大限制了其应用的范围,而通用高性能数字信号处理芯片(DSP),由于其软件设计灵活度大、环境适应能力强,得到广泛使用。其中TI 公司TMS320C6201DSP 芯片,具有处理能力强、对外接口灵活、开发工具齐全等特性,因而被本课题所采用。本课题在全面了解MPEG-4 标准的基础上,对MPEG-4 标准的核心部分-视频的压缩编码进行重点研究。根据视频图像的实际特点,研究压缩编码的目标是实现对原始视频源进行实时的压缩编码和低比特率传输,因此,压缩编码的速度和压缩比以及主观图像质量是最重要的指标。基于此,本课题首先对编码中的关键算法——DCT(离散余弦变换)变换和运动估计算法进行重点研究、优化和改进,以实现快速的编码和高压缩比。针对硬件资源条件对DCT 变换进行优化,使算法运行时间减少;同时在菱形搜索算法的基础上提出了改进算法。试验结果证明,改进算法减少了搜索点数,从而加快了搜索速度;同时,搜索精度也有所提高。然后,在VC 环境下用C 语言编写程序实现了MPEG-4 的视频压缩功能。采用测试序列进行验证,结果证明本软件实现了MPEG-4 视频图像的高压缩比和较满意的主观图像压缩质量。最后,将编码程序移植到DSP 上,并基于TMS320C6201 DSP 的硬件资源对编码程序进行了大量的优化工作,以达到实时编码的要求。在C6201 DSP EVM 板上对算法进行硬件仿真,每秒钟能处理CIF(352×288)格式的图像25 帧以上,因而本文所设计的MPEG-4 编码器基本上保证了视频压缩的实时性。