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第1章 技术基础概要1

1.1　数字视频编码标准的演进1

1.2　数字视频编码国际标准概述3

1.2.1 国际电信联盟（ITU-T）视频标准H系列3

1.2.2　MPEG系列视频标准4

1.3　DSP系统开发的基本流程6

1.3.1　DSP的发展及特点6

1.3.2　DSP系统的设计与开发8

1.4　视频处理算法开发平台11

1.4.1 DSP程序开发的基本流程11

1.4.2 DM642开发平台15

1.4.3 XDS560 JTAG仿真器17

1.4.4 DSP/BIOS实时内核21

1.4.5 CCS (Code Composer Studio)25

1.4.6 软／硬件接口26

1.4.7 一个示例程序27

参考文献31

第2章 视频图像压缩编码基础32

2.1 数字图像编码概述32

2.2 图像的表示和编码质量的评价33

2.2.1 静止图像格式33

2.2.2 视频序列的常用格式35

2.2.3 编码质量的评价37

2.3 信息理论基础和熵编码38

2.3.1 离散信源的熵表示38

2.3.2 信源编码定理41

2.3.3 Huffman编码43

2.3.4 算术编码45

2.3.5 行程编码47

2.3.6 有记忆信源的编码问题48

2.4　量化49

2.4.1　率失真函数49

2.4.2　标量量化51

2.5　预测编码55

2.6　变换编码59

2.6.1　一般图像变换59

2.6.2　DCT变换64

2.6.3　变换编码66

2.6.4　基于HVS的量化与码率分配68

2.6.5　量化系数的扫描和表示方法70

2.6.6　一个编码实例72

2.7　块匹配运动估计与补偿73

2.7.1　运动矢量的快速搜索算法75

2.7.2　变块大小的分层运动估计79

2.7.3　分数像素运动估计84

2.7.4　重叠运动补偿预测（OMCP）87

2.7.5　双向预测88

2.8　序列图像编码算法89

2.9　各种图像压缩标准的应用目标和主要技术91

参考文献94

第3章 TMS320C6000实现JPEG编解码器95

3.1　JPEG编码标准95

3.1.1　JPEG标准的工作模式95

3.1.2　基本工作模式96

3.1.3　其他工作模式101

3.2　JPEG在C6000上的实现104

3.2.1　JPEG编码器105

3.2.2　JPEG解码器111

参考文献115

第4章　MPEG编码标准及其在DSP上的实现116

4.1　MPEG-1视频压缩标准116

4.1.1　SIF格式117

4.1.2　MPEG-1视频编码118

4.1.3　MPEG-1视频解码124

4.1.4　MPEG-1的其他问题125

4.2　MPEG-2125

4.2.1　MPEG-2的运动估计126

4.2.2 MPEG-2的变换和扫描127

4.2.3 MPEG-2的可分级编码模式128

4.2.4 MPEG-2分档和分层129

4.3 MPEG-4130

4.3.1 MPEG-4的组成130

4.3.2 MPEG-4视频编码原理133

4.3.3 MPEG-4中视频编码器的实现134

4.3.4 MPEG-4中的差错控制方法138

4.3.5 MPEG-4中的解码技术140

4.4 基于MS320C62x的MPEG-2视频解码器实现141

4.4.1 软件实现概述141

4.4.2 算法描述142

4.4.3　解码器的实现143

4.4.4　与解码器的连接144

4.4.5　程序的运行149

参考文献150

第5章 TMS320C6416实现H.264151

5.1　H.264概述151

5.2　H.264视频编解码器152

5.3 H.264的结构框架154

5.3.1 H.264的档和层154

5.3.2 H.264支持的视频格式156

5.3.3 H.264的码流格式156

5.3.4 H.264的帧结构157

5.4 H.264具体技术概述158

5.4.1 帧内预测编码159

5.4.2 运动估计160

5.4.3 整数DCT变换164

5.4.4 熵编码165

5.5 实现H.264编解码的TMS320C6416平台167

5.5.1 TMS320C6416简介167

5.5.2 CPU的技术特点169

5.5.3 NVDK（Network Video Development Kit）简介171

5.6 H.264在NVDK上的实现与优化175

5.6.1 算法选择176

5.6.2 编码器代码移植179

5.6.3 代码优化180

5.6.4 程序优化结果185

5.7　算法优化185

5.7.1　快速整像素运动估计算法——ARPS-4186

5.7.2　基于早停止技术的亚像素运动估计快速算法188

5.7.3　快速运动估计算法实验结果与分析190

5.7.4　快速模式选择算法191

参考文献198

第6章 H.264编码器在TMS320DM642上的实现和优化199

6.1　TMS320DM642 EVM介绍199

6.1.1　DM642的缓存结构200

6.1.2　TMS320DM642的视频接口201

6.2　DSP平台的程序开发问题202

6.3　编码器实现203

6.3.1　算法基本流程203

6.3.2　代码移植204

6.4　代码优化207

6.4.1　项目级优化207

6.4.2　指令级优化208

6.4.3　缓存优化211

6.4.4　优化结果214

6.5　程序示例214

参考文献221

第7章 使用CCS开发视频图像增强算法222

7.1　直方图均衡化的基本原理222

7.2　实现代码224

7.3　调试225

7.3.1　DSP/BIOS错误调试225

7.3.2　使用LOG模块输出信息227

7.4　算法性能优化228

7.4.1 如何评估一个DSP算法的性能228

7.4.2　程序优化231

参考文献233

第8章　使用MATLAB开发DSP的图像处理算法234

8.1　MATLAB LINK FOR CODE COMPOSER STUDIO234

8.1.1　背景介绍234

8.1.2　安装配置235

8.2　示例程序235

8.3　使用EMBEDDED MATLAB构造SIMULINK模块240

8.3.1　Embedded MATLAB简介242

8.3.2　如何使用Embedded MATLAB开发Simulink Blocks243

8.4　使用MATLAB开发的视频图像增强算法244

参考文献246