基于Ctex-A8处理器的H.264编码器设计(2)
（1）可用于长时间保存，长时间保存不会导致数字视频质量的降低；
（2）可采用非线性检索和非线性编辑，并且可加入特技效果；
（3）未经压缩时的数据量巨大，必须经压缩编码后才便于存储和传输；
（4）可经无数次复制而无失真，模拟视频每次复制都会引起信号失真；
（5）理论上具有无数种格式，根据不同应用需求、软硬件平台、压缩编码标准等形成不同的媒体格式。
结合上述特点，数字视频正逐步取代模拟视频，广泛应用于娱乐、通信、广告、医疗卫生、交通、教育、工业、能源、环保、科学研究等各领域。小至日常生活、大至国家安保，数字视频随处可见，发展数字视频技术是社会生活的迫切需要。
在高速发展的通信、互联网、视频信号处理等技术推动下，数字视频技术自提出以来得到了迅猛提升，当前，“图像压缩编码”是数字视频技术的前沿问题之一。数字视频原始图像虽然数据量庞大，但数据间具有相关性，存在空间上、时间上、视觉上的大量冗余信息，为节约存储资源、降低传输成本，需运用一定技术去除冗余信息，这一过程称为图像的压缩编码。
目前，国际上采用若干通用的视频压缩标准，以实现不同应用设计系统的交互，这些标准主要由ISO（国际标准化组织，International Organization for Standardization）和ITU（国际电信联盟，International Telecommunication Union）两大国际组织开发。ISO所制定标准多针对广播视频和视频流应用，如MPEG-x系列标准；ITU所制定标准多用于实现实时通信应用，如H.264-x系列标准H.261，H.262，H.263，H.264。两大组织在着力于发展不同目标编码标准的同时，也联合制定了H.262/MPEG-2和H.264/AVC编码协议。
1．2 嵌入式系统的发展
国际电子和电气工程师学会（IEEE）将嵌入式系统定义为，用来控制或者监视机器、装置、工厂等大规模设备的系统[2,3]。嵌入式系统是以应用为中心、以计算机技术为基础、软硬件可裁剪、功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统[2,3]。嵌入式系统三十余年来，历经无操作系统、简单操作系统、实时操作系统和面向Internet四个阶段发展至今。因其系统专用性强、系统软件实时性高、内核小、成本低、重量轻、系统精简等优点，广泛应用于信息家电、交通管制、工业控制、环境工程与自然等领域，具有广阔的发展前景。
目前，主流的嵌入式处理器类型有SC-400、68000、Power PC、MIPS、Am186/88、ARM/ StrongARM、386EX系列等。其中，ARM处理器为32位RISC处理器架构，具有合作伙伴多、耗电低功能强和16位/32位双指令集的特点。ARM处理器可搭配各操作系统实现丰富的功能，在嵌入式系统平台中的重要性明显提升。无线通讯中，ARM以超过85%的市场占有率强化着其在无线通讯设备生产领域的领导地位；工业控制中，ARM处理器以其高性价比、低功耗的优势，占据大部分高端市场的同时，挑战着传统的处理器；成像和安全产品中，手机的32位SIM智能卡和市场中绝大部分的数码相机均依赖ARM技术。
根据用途对性能的需求设计四大通用ARM系列，分别是ARM7、ARM9、ARM9E和ARM10E[4]。ARM Cortex-A8处理器是第一款基于ARMv7构架的应用处理器[4]，主频调节范围为600MHz至1GHz，不仅可以满足设备300毫瓦以下的低功耗条件，也可以达到设备2000MIPS（每秒运行2亿条指令集）的高性能要求。
1．3 本文研究背景
本课题所在项目组以往采用Nios Ⅱ软核与FPGA硬核相搭配的结构，完成嵌入式系统图像处理。伴随对视频质量要求的不断提升，图像数据量大幅增加，但该系统存储复杂度高，致使系统存储功能受制，同时，该系统对外部设备的控制操作也较为复杂。