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21世纪的人类社会是信息化的社会,数字化后的信息,尤其是视频和音频信息具有数据海量性。它给存储和传输造成较大的困难。数字视频内在的高带宽特性限制了多媒体业务的扩展,故必须对视频数据进行压缩。ISO/IEC和ITU-T联合制定的H.264标准,标志着视频压缩技术的最新进展。H.264引入了很多新技术,使其具有优良的性能,但是它的运算量也是十分巨大的,编解码的速度限制了其更加广泛的应用。 本文介绍了多媒体技术发展的状况以及视频压缩的基本概念和方法,分析了H.264协议所采用的一些先进技术,给出了H.264解码器的基本结构和实现流程,在JM10.2参考模型的基础上重写了baseline解码器的各模块,如基于多种运动矢量模块的运动估计、帧内预测,整数变换和去块效应滤波等。 解码器中的cavlc部分,解码时间主要消耗在对于语法元素的查表算法,每一语法元素要查找若干次才能正确匹配。本文提出了一种新的查表方法,一次读码流即取出8或16位,用较大的数组进行匹配,实验数据显示,在95%以上的情况下都可以一次找到对应的码字,使得解码器cavlc部分时间减少65%以上。 DCT变换是视频编码经常使用的手段,H.264中引入的整数DCT和IDCT变换很大程度上减少了计算量。通过对DCT算法的分析发现,DCT和IDCT数据连续存放,并且每行/列都执行同样的计算,这非常适合于多媒体指令集MMX。经过对IDCT变换部分的嵌入MMX汇编的改写,这一部分运算速度可以提高70%以上。