基于TMS320DM3730的H．264编码器移植与优化方法研

摘要：提出了一种在TI公司高性能数字信号处理器TMS320DM3730上进行H．264编码器(即x264编码器)移植与优化的方法，详细描述了在CCS4．2开发平台上进行x264编码器移植工作的基本原理和需要注意的问题。为了提高编码速度，针对DM3730处理器的结构特点，对x264编码器进行了优化，主要方法包括编译器优化、内存优化、C语言代码优化及汇编代码优化。对x264编码器进行的CIF格式编码测试结果表明，在均值信噪比略微降低的前提下，编码速度得到了显著提高，因此获得了更优的编码效率。
关键词：TMS320DM3730；H．264标准；x264编码器；移植与优化

H．264／AVC是ISO／IEC和ITU-T联合推出的新一代的视频编码标准。其具有高压缩率、高图像质量、良好的网络亲和性等优点，被广泛的应用于各个视频相关产业中。在相同的图像质量的前提下，和传统的视频标准MPEG-4相比，H．264的码率只有MPEG-4的1／3。但是，H．2 64算法非常复杂，要实现实时编码是比较困难的。因此，如何将H．264编码器进行移植和优化，使其用于实际产品中成为了研究的热点。
DSP芯片技术的快速发展为实现嵌入式多媒体技术提供了可能。TMS320DM3730(简称DM3730)作为TI公司2010年推出的高性能芯片，以其ARM+DSP结构体系、运算速度快、众多多媒体接口等优点成为进行嵌入式系统开发首选平台之一。
常用的H．264编码器有JM编码器、x264编码器，T264编码器，x264编码器作为其中应用最广，效率最好的编码器，是进行嵌入式开发的首选H．264编码器。故本文在DM3730数字媒体处理器上进行x264编码器的移植与优化。本文首先介绍了DM3730的基本的结构和特点；然后结合DM3730的DSP，介绍了x264编码器的移植和优化；最后进行编码测试，结果表明编码器移植的正确性，编码速度得到了极大提高。

1 DM3730简单介绍
DM3730数字媒体处理器是美国德州仪器(TI)推出的一款高性能达芬奇(DaVinci)芯片，由1 GHz的ARM Coretex—A8和800 MHz的TMS320 C64x+DSP Core两部分组成，并集成了包括3D图像处理器，图像采集，USB2．0等模块。其整体结构如图1所示。

DM3730中ARM核作为主控制部分，负责整个芯片部分的设备的配置和控制、内存的分配、同外部接口的数据的交换；DSP核主要进行数据的处理和计算，其主频高达800MHz，采用VLIW(超长指令字)体系结构，包含8个独立的功能单元，每个功能单元在每个时钟周期执行一条指令，最高运算速度高达6 400 MMACS(百万乘法累加周期每秒)。同时拥有A、B两个通用寄存器组。每个都有32个32-bits寄存器组成，每个通用寄存器都可以存放数据、地址和指针。

2 x264的移植
CCS(Code Composer Stdio)是TI公司提供的用于C语言开发的开发平台，该平台可以使用C语言进行DSP程序的开发。本文基于CCS4．2平台进行x264编码器的移植，具体流程如图2所示。