基于多核处理器的视频编解码并行算法研究

发布时间：2019-05-05 09:28

【摘要】：H.264/MPEG-4 AVC由于其具有较高的压缩率和良好的网络适应性,在数字视频存储以及多媒体信息服务等领域得到广泛应用。HEVC是由ITU-T和ISO/IEC两大国际组织共同推出的新一代视频编解码标准,支持现有H.264/MPEG-4 AVC所有应用,且压缩性能比H.264/MPEG-4 AVC高一倍。随着多核的出现与普及,人们越来越认识到并行计算的重要性。一方面通用CPU制造商不断地增加单个处理器中计算核的数目；另一方面以游戏加速和图像处理为初衷设计的图形处理器在非图形的通用高性能计算领域也开始广泛应用。本文对视频编解码领域的研究现状进行了分析,旨在提高视频编解码性能,着重研究了使用多核技术加速视频编解码技术。本文的主要研究内容包括以下几部分：1.实现了同构多核处理器和异构多核系统条件下的色彩空间转换并行优化。同构多核基于Intel与AMD多核处理器,使用OpenMP编程模型。异构多核使用CPU-GPGPU异构编程系统,使用CUDA平台以及OpenCL平台。实验结果表明并行技术在视频编解码中的应用前景良好。2.实现了基于同构多核的并行HEVC解码器。HEVC标准中提出了WPP(Wavefront Parallel Processing)方案,用以支持视频的并行编解码。但是目前市场中HEVC软件以及HEVC官方参考代码还未实现WPP并行编解码器。本文尝试使用多线程库实现了基于WPP的并行解码器。测试结果表明,本文的实现是可行高效的,在四核处理器中对图像片(slice)解码部分能够得到2.8倍的加速比,整个解码器可以获得1.7倍的加速比。3.提出基于wavefront算法CUDA实现的并行去方块滤波。虽然也有学者使用CUDA加速去方块滤波,但是他们的实现都是以牺牲一定量的视频质量来提高去方块滤波的速度。本文实现过程中,基于wavefront算法,和标准去方块滤波得到完全一致的结果,不会导致主观或者客观视频质量下降问题。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：南京大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TN919.81;TP332

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本文编号：2469456