[发明专利]针对Intel移动平台的实时AVS软编码方法

说明书

技术领域

本方法涉及AVS视频编码技术、Android应用程序开发技术、NDK技术、程序优化技术和SSE技术。本方法直接应用于移动平台视频编码领域，实现了在Intel移动平台上的实时AVS软编码。

背景技术

AVS视频编码技术：

AVS视频标准是为了适应数字电视广播、数字存储媒体、因特网流媒体、多媒体通信等应用中对运动图像压缩技术的需要而制定的。该标准适用的范围包括但不限于下述领域:数字地面电视广播(DTTB,Digital terrestrial television broadcasting)、有线电视(CATV,Cable TV)、交互存储媒体、直播卫星视频业务(DBS,Direct broadcast Satellite video services)、宽带视频业务、多媒体邮件、分组网络的多媒体业务(MSPN,Multimedia services on packet networks)、实时通信业务(视频会议,可视电话等)、远程视频监控。

该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、量化和熵编码等。帧间预测使用基于块的运动矢量来消除图像间的冗余；帧内预测使用空间预测模式来消除图像内的冗余。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。

Android应用程序开发技术：

Android是一种基于Linux的自由及开放源代码的操作系统，主要使用于移动设备，如智能手机和平板电脑。Android的系统架构和其操作系统一样，采用了分层的架构，分为四个层，从高层到低层分别是应用程序层、应用程序框架层、系统运行库层和Linux内核层。Android开发四大组件分别是：活动(Activity)：用于表现功能。服务(Service)：后台运行服务，不提供界面呈现。广播接收器(BroadcastReceiver)：用于接收广播。内容提供商(Content Provider)：支持在多个应用中存储和读取数据，相当于数据库。在Android集成开发环境(IDE)利用上述组件可以完成基本的Android应用开发。

NDK技术：

Android NDK(Android Native DevelopmentKit)是一系列的开发工具，允许程序开发人员在Android应用程序中嵌入C/C++语言编写的代码。NDK允许程序开发人员使用C/C++语言进行库文件开发，并提供便捷工具将库文件打包到apk文件中。

程序优化技术：

程序优化技术是指在不改变程序功能的情况下，根据处理器及系统的特性，通过修改原来程序的算法、结构，或利用软件开发工具对程序进行改进。使修改后的程序运行速度更快或占用空间更小或能耗最低。优化的原则有：等效原则、有效原则、经济原则。优化的途径主要有：程序多线程化、使用处理器专用编译器、程序结构优化、代码优化等。

SSE技术：

SSE是指令集的简称，它包括70条指令，其中包含单指令多数据浮点计算、以及额外的SIMD整数和高速缓存控制指令。其优势包括：更高分辨率的图像浏览和处理、高质量音频、MPEG2视频、同时MPEG2加解密；语音识别占用更少CPU资源；更高精度和更快响应速度。

现有的同类应用存在AVS编码效率低，处理器利用率低等缺点。

发明内容

针对现有的同类技术方案存在AVS编码效率低、处理器利用率低等问题，本发明提出一种针对Intel移动平台的实时AVS软编码方法。

本方法首先运用Android应用开发技术开发出摄像机框架。之后运用NDK技术将AVS编码器移植到Android摄像机工程中。参照AVS视频编码原理和技术，完成对AVS编码器的算法优化；运用程序优化技术，完成摄像机程序的多线程优化以及AVS编码器C程序的结构优化和代码优化。最后，使用处理器专用的C编译器，并使用处理器支持的SSE指令集，优化计算，提高处理器利用率。

AVS视频编码的关键是对I、P、B三种图像的编码(本方法涉及的优化只考虑了I图像和P图像，并未涉及B图像)。而对I图像和P图像的编码都是以宏块为单位的，所有关键技术都体现在对一个宏块的编码过程中。下面介绍对宏块编码的优化。

本发明的技术方案为：

一种针对Intel移动平台的实时AVS软编码方法，其步骤为：