摘  要：H．264标准拥有比其他视频编码标准更好的压缩性能，但计算复杂度高，限制了H．264标准的应用。Blackfin处理器是ADI公司推出的低功耗、高性能的定点DSP芯片，有极高的性价比，是H．264标准DSP实现的理想平台。文中探讨在Blackfin处理器上通过多种优化技术实现H．264实时解码器的方法。并给出实验结果。

关键词：H．264  Blackfin  ADSP  实时解码器  BF533

引  言

    H．264是ITU T的VCEG和ISO／IEC的MPEG联合成立的联合视频组JVT(Joint Video Tearn)共同制定的新视频编码标准，定位于覆盖整个视频应用领域。H．264标准采用了基于可变大小宏块的运动补偿、多帧参考、整数变换、基于1／4像素精度的运动估计、去块效应滤波器等新技术，因而获得更好的压缩性能，同时也导致了运算量的大幅度增加。

    Blackfin处理器采用了ADI公司和英特尔公司共同开发的微信号结构，在结构中加人专门的视频处理指令，工作频率高达756 MHz，能完成12OOM次／s乘加操作。与采用超标量结构或超长指令集的DSP(如TI的C6000系列)相比，Blackfin处理器在功耗、成本方面具有很大的优势，非常适合嵌入式的视频应用。

1  H．264视频编码标准

H．264视频编解码器的基本结构与早期的编码标准(H．263、MPEG4等)相似，都是由运动补偿、变换、量化、熵编码、环路去块效应滤波器等功能单元组成的。H．264标准的改进主要体现在各功能模块内部。H_264的重大改进表现在以下几个方面：

①高精度的基于1／4像素精度的运动预测。

②多种宏块划分模式。每个宏块(16×16像素)的亮度分量有7种分区方法：16×16、16×8、8×16、8×8、8×4、4×8、4×4。

③多帧预测。在帧间编码时，可选5个不同的参考帧。

④整数变换。采用基于4×4像素块的整数变换代替DCT变换。

    ⑤H_264／AVC支持两种熵编码方法，即CAVLC(基于上下文的自适应可变长编码)和CABAC(基于上下文的自适应算术编码)。CAVLC的抗差错能力比较高，而编码效率比CABAC低；CABAC编码效率高，但需要的计算量和存储容量更大。

    ⑥帧内预测编码。H．264采用了多种设计合理的帧内预测模式，大大降低了I帧的编码率。

    ⑦网络适配层NAL(Network Abstraction Layer)为视频编码层提供一个与网络无关的统一接口，使视频编码数据能适应不同的网络应用环境。

    H．264分为7种不同的框架(profile)——Baselineprofile、Main profiIe、Extended profile、High profik、High10 profik、High4：2：2 profile和High 4；4：4，分别代表不同的技术限制和算法集合。其中baseline prome的使用是不收版权费的。

2  基于ADSP—BF533的软硬件实现平台

硬件平台采用ADI公司的ADSP—BF533 EZ—kit Lite评估板。此评估板包括l块ADSP—BF533处理器，32MB SDRAM，2 MB  Flash，ADVl836音频编解码器外接4输入／6输出音频接口，ADV7183视频解码器和ADV7171视频编码器外接3输入／3输出视频接口，1个UART接口，1个USB调试接口，1个JTAG调试接口。评估板系统结构框图如图1所示。