基于眾核平臺(tái)的HEVC高清實(shí)時(shí)編碼器的優(yōu)化與實(shí)現(xiàn).pdf

1、視頻是重要的數(shù)字信息載體，視頻傳輸已經(jīng)滲透到我們生活的方方面面。隨著視頻內(nèi)容增長和視頻產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，4K視頻和3D視頻逐漸走向商用，視頻產(chǎn)業(yè)鏈面臨更大壓力，未來視頻市場(chǎng)面臨更高分辨率更高要求，超出了H.264/AVC的編碼能力范圍。在此背景下，新一代視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)HEVC(High Efficiency Video Coding)應(yīng)運(yùn)而生。HEVC標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)是在相同主觀質(zhì)量下壓縮效率提升一倍，壓縮效率提升的代價(jià)是計(jì)算復(fù)雜度急劇提升，而H

2、EVC主要面向高清以上分辨率視頻的編碼，這給HEVC實(shí)時(shí)編碼器的實(shí)現(xiàn)帶來了很大的困難。視頻編碼有大量的數(shù)據(jù)密集型計(jì)算，即多個(gè)數(shù)據(jù)執(zhí)行相同的算數(shù)運(yùn)算，可以視為矢量計(jì)算，具有很強(qiáng)的并行計(jì)算特性。單指令多數(shù)據(jù)（SIMD，Single Instruction Multiple Data）技術(shù)則是CPU用來處理并行數(shù)據(jù)的計(jì)算，本文深入研究了 SIMD技術(shù)，在 TILE-GX36平臺(tái)上針對(duì) HEVC的亞像素插值和變換模塊這兩個(gè)核心計(jì)算模塊進(jìn)行SIM

3、D優(yōu)化實(shí)現(xiàn)，大幅提升編碼速度。針對(duì)HEVC亞像素插值濾波器復(fù)雜度很高的問題，本文設(shè)計(jì)了簡化抽頭數(shù)的插值濾波器，在運(yùn)動(dòng)估計(jì)中使用簡化的插值濾波器并通過SIMD優(yōu)化實(shí)現(xiàn)，能有效提升編碼速度同時(shí)壓縮效率損失很小。針對(duì) HEVC的DCT變換復(fù)雜度高且數(shù)據(jù)位寬較大影響數(shù)據(jù)并行度的問題，本文提出了舍入低位數(shù)據(jù)壓縮數(shù)據(jù)位寬的SIMD優(yōu)化實(shí)現(xiàn)方法，能顯著提升計(jì)算速度同時(shí)壓縮效率損失可以忽略不計(jì)。
　　本文先介紹了HEVC的關(guān)鍵技術(shù)和主要模塊，分析