引 言
随着数字视频技术的发展，近年来世界上出现了许多数字音视频压缩标准。AVS(Audio Vicleo Coding Stand-ard)是我国自主制定，拥有自主知识产权的音视频编码标准。与世界其他知名音视频编码标准相比，它具有如下特点：①性能高，编码效率比MPEG2高2倍以上，与H．264的编码效率相当；②算法复杂度比H．264低；③软硬件实现成本都低于H．264；④专利授权模式简单，费用明显低于同类标准。在码率和PSNR相当的情况下，AVS的编码速度是H.264的4倍以上。
AVS视频标准采用了一系列技术来达到高效率的视频编码，包括帧内预测、帧间预测、变换和量化、熵编码等。帧问预测使用基于块的运动矢量消除图像闻的冗余；帧内预测使用空间预测模式消除图像内的冗余；再通过对预测残差进行变换和量化消除图像内的视觉冗余；最后，运动矢量、预测模式、量化参数和变换系数用熵编码进行压缩，以消除编码码字冗余。
DSP的实现是AVS硬件应用的一个重要领域，而实时性则是一个重要要求；但由于标准提出的时间短，所以DSP实现的实例很少，能将AV5算法在DSP上实现，对AVS的发展有很大的意义。另外，具有强大处理能力的DSP非常适合应用在通信和图像处理领域。
本系统选用TI公司最新推出的数字媒体处理器TMS320DM6446(简称“DM6446”)，其主频高达594MHz，具有丰富的专为多媒体运算优化的指令集，包括可简化设计并能降低系统成本的集成多媒体与通信外设。片上集成的基于ARM9的ARM926EJ-S核(主频高达297 MHz)，丰富的媒体、外设接口，为AVS视频编解码方案提供了很好的硬件基础。
1 系统硬件设计
本系统是基于DSP的视频监控系统，通过DSP对CCD摄像头获取的YUV 4：2：0信号进行实时处理，将压缩后的数据流通过以太网接口发送到监控室。
数据压缩单元主要由DSP和SDRAM实现。系统硬件结构框图如图l所示。
DM6446增加了很多外围设备及接口。例如：
◇视频处理子系统VPSS(Video Processing Subsystem)，其中包含CCD设备接口；
◇扩展内存接口EMIF(External Memory Inter-faces)；
◇FPGA接口(VLYNQ Interface)；
◇以太网接口1O／100Mbps EMAC(Ethernet MAC)。
视频信号采集进来之后，采用EDMA方式进行数据搬移；搬移到缓存(cache)中后，DM6446便对数据进行压缩处理。图2为该系统的软件流程图。
缓存完l帧后，DSP便通过EDMA读取数据，并对数据进行压缩处理，结果通过EDMA存储在SDRAM中。当DSP处理完1帧之后，通知主机读取数据；主机接到通知后，通过以太网以EDMA形式将压缩数据读到主机内存中并保存在硬盘里。在监控主机上安装有AVS解码器客户端，还可以在主机上对传输的数据进行实时播放。上述过程循环执行。在执行过程中可以根据视频码率自动调节有关参数。
2 系统软件设计
2．1 AVS视频压缩原理
该系统采用AVS视频标准，原理框图如图3所示。
在AVS视频标准中，所有宏块都要进行帧内预测或帧间预测。预测残差需要进行8×8离散余弦变换(DCT)和量化，然后对量化系数进行扫描，得到一维排列的量化系数，最后对量化系数进行熵编码。AVS使用环路滤波器对重建图像滤波，优点在于：一方面可以消除方块效应．改善重建图像的主观质量；另一方面能够提高编码效率。滤波强度可以自适应调整。
2．2 AVS的主要技术
(1)变换和量化
考虑到编码性能、实现复杂度、AVS视频标准的主要应用等多方面因素，AVS视频标准最终选择了8×8离散余弦变换。在AVS中，采用带PIT(Pre-Scaled Integer Transform)的8x8整数余弦变换技术，即正向缩放、量化、反向缩放结合在一起，而
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