嵌入式无线视频通信H.264编解码器的软件优化

由于无线信道易错、时变和带限的特点,给视频数据的无线传输带来了巨大的挑战。基于无线网络实时视频传输的特点以及嵌入式系统的技术开发环境,根据H.264编码算法要求,提出了内存管理和多线程调度优化设计,并对H.264视频编解码器进行了代码优化。由实验结果可知,使用该优化方案能满足嵌入式无线实时视频通信的要求。研究成果已应用于军用视频通信产品中。

第2 7卷第 l 2期21 0 0年 l 2月

计算机应用与软件Co u e mp tr App iainsa d S fwa e l to n ot r c

Vo . 7 No 1 12 .2 De . 0l c2 0

嵌入式无线视频通信 H.6 24编解码器的软件优化酒康屈志毅刘艳民卢峰陈勇郭爱平 (兰州大学信息科学与工程学院(兰州军区通信网络管理中心

甘肃兰州 7 00 ) 30 0甘肃兰州 7 00 3 00)

摘

要

由于无线信道易错、变和带限的特点，视频数据的无线传输带来了巨大的挑战。基于无线网络实时视频传输的特点时给

以及嵌入式系统的技术开发环境，根据 H. 6 24编码算法要求，出了内存管理和多线程调度优化设计，提并对 H.6 24视频编解码器进行了代码优化。由实验结果可知，使用该优化方案能满足嵌入式无线实时视频通信的要求。研究成果已应用于军用视频通信产品中。关键词无线信道视频通信 H.6编解码器 24优化

o PTI I I M S NG 0FTW ARE S oF . 6 H 2 4 CODEC OF EM BEDDED

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J ag Q hy LuY n n L e g C e og G oApn i K n uZ i i ami u i uF n hnY n u iig(Sho nom tnSi c a dE gnen L nh uU i rt,azo 30 0,as C ia colfI rai c ne n n i r g,azo n e i L nh u70 0 G nu,hn ) o f o e ei v sy。 Ma a e etCne o o ( m gm n et Cmmui t nN tok LnhuMitr ein L nh o70 0, as, hn ) rf nc i e r,a zo layR go,azu 3 0 0 G nu C ia ao w iA b tac sr t Be a e o r ls h n le r rp o e.i— ayig a d b n lmie haace itc g e tc al n e a e b e r u h o c us ft wiee sc a ne r0 _ r n tme v r n n a d-i td c r t rsis. r a h le g sh v e n b o g tt he

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r n miso ft e vd o d t . h s p p r p o o e h mo y ma a e n n h p i l d sg f mu t t ra e c e u ig r e st s s in o i e aa T i a e rp s s t e me r n g me ta d t e o t e a h ma e in o l— e d d s h d l ih n b s d o h h r ce it so r l s ew r n r a— me vd o t n miso n h e h o o y d v l p n n i n n h mb d e a e n t e c aa trs c f ee sn t o k i e lt ie r s s in a d t e tc n l g e eo me t v r me to t e e e d d i wi i a e o f s se, sw l a c o d n o t e rq i me t o e H. 6 o i g a g rt m, r o e,h o e o h 2 i e o e s a s p i y tm a e l s a c r ig t h e ur e n s ft 2 4 c d n l o i h h mo e v r t e c d f te H. 6 v d o c d c i lo o t 4 — mi d W e c n s e f m h x e me t r s l a h pi s t n s h mep o o e n t i p p ri s t f co yt h e ur me t o m s . a e o t e e p f nM e u t t t e o t e r i sh t miai c e r p s d i hs a e a i a t r o t e rq i o s s e n sf e b d e r ls e lt i e o e d d wi e s r a—i v d o c mmu iai n . h e u th s b e p l d t l a i e o e me n c t s T e r s l a e n a p i o mi tr vd o c mmu iai n p o u t. o e iy n c t r d cs o Ke wo d y rs W i ls h n e Vi e o r esc a n l e d o c mmu iain H. 6 C d c Op i z t n nc t o 2 4 oe t mi i ao

( )高效的视频压缩比； 1

0引言 随着多媒体应用在无线和移动网络环境中需求的日益增长，无线视频传输技术得到了越来越广泛的应用

。但是，由于无

( )较高的传输实时性：短的传输时延，快的编码 2更更速度；

( )较强视频传输鲁棒性：好地适应传输信道的误比特 3更干扰。

线信道具有易错、时变和带限的特点 J信道的误码率要比有，线环境大得多。而且信道随着基站和终端位置、向的改变而方

H.6是由 IO I C与 IUT组成的联合视频组 (V制 2 4 S/E T— JT)定的新一代视频压缩编码标准。H 2有实用性、 6 4移动性和 I P网络的适应性三个方面的技术特点，并在混合编码的基本框架下，其关键模块做了重大改进，如多模式运动估计、帧内预测、多

变化很大，还会导致严重的衰落和突发性错误。因此基于无线的视频传输是一个具有挑战性的课题。

无线视频传输面临以下问题： ( )无线信道环境恶劣， 1有效的带宽资源十分有限，使得无线移动网络难以提供可靠的服务质量，无线传输中经常会出现连续的、突发性的传输错误，信道的可用带宽、传输速率具有时变的特性，信道误码率很高。

参考帧预测、于内容的变长编码、基 2维 4×4整数变换、/ l 4il Px精度预测、 e去块滤波等。总之， 2 4高效编码是以 H.6较高的运算复杂性和对硬件的高要求为代价的，如果编码器包

含 H 24 .6所有功能，么编码的计算复杂度至少是 M E 4或那 PG H.6 2 3的 1 O倍以上，而解码复杂度则大约相当于 H.6 2 3的 2倍。同时， 24标准提供了移动环境中包丢失和误码的恢复 H.6

( )实时性要求高。人眼对视频信号的基本要求是：迟 2延小，实时性好。相对普通数据通信而言，视频通信要求更好的实时性。

工具，中的视频编码层和网络适配层的分层结构提高了网标准 络的友好性。由此可以看出， .视频流适合在误码、 H2 4 6丢包的 无线环境中传输， .6标准是无线传输系统的首选的视频压 H2 4收稿日期：0 9—0 20 6—2。酒康，程师，研领域：络与多媒体 6工主网信息处理。

( )无线视频的 Q S障。在移动通信中、 3 o保用户的移动造成无线视频服务的 Q S障十分复杂。 o保 为了能在时变、带宽有限、误码率较高的无线信道上传输视频数据，视频编码算法必须满足以下要求：

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