新一代視頻編碼技術(shù)的并行算法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、在當(dāng)今蓬勃發(fā)展的信息時(shí)代，數(shù)字視頻由于高效、直觀(guān)的信息表達(dá)方式而備受青瞇。隨著H.264與HEVC視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)的推出，實(shí)現(xiàn)高性能的視頻壓縮已成為現(xiàn)實(shí)，但同時(shí)編解碼的計(jì)算復(fù)雜度大大提高，嚴(yán)重制約了視頻編解碼的運(yùn)行速度。
　　近幾年，GPU（Graphic Processing Unit，圖形處理器）技術(shù)快速發(fā)展，其突出的浮點(diǎn)運(yùn)算和并行計(jì)算性能越來(lái)越適合通用計(jì)算。2008年，OpenCL計(jì)算框架的提出使得基于CPU與GPU組建的異構(gòu)平

2、臺(tái)開(kāi)發(fā)出并行加速算法成為可能。因此，本文利用GPU眾核環(huán)境對(duì)H.264解碼器和HEVC中CABAC熵編碼開(kāi)發(fā)出并行算法，以提高高清視頻編解碼的速度，滿(mǎn)足實(shí)際應(yīng)用需要。
　　本文工作主要包括三部分:
　　(1)針對(duì)H.264解碼器中運(yùn)算復(fù)雜度較大的各算法模塊進(jìn)行并行算法設(shè)計(jì)。包括對(duì)反量化與DCT反變換設(shè)計(jì)出全并行算法，對(duì)亮度1/4像素內(nèi)捅及色度1/8像素內(nèi)插設(shè)計(jì)出不同并行度的并行算法，對(duì)幀內(nèi)重建和幀間重建有針對(duì)性地設(shè)計(jì)出對(duì)角并

3、行和仝并行算法。
　　(2)針對(duì)HEVC編碼器中耗時(shí)較多的CABAC模塊進(jìn)行并行算法設(shè)計(jì)，主要對(duì)CABAC中的語(yǔ)法元素預(yù)處理過(guò)程設(shè)計(jì)出兩種不同并行度的全并行算法。
　　(3)針對(duì)整個(gè)H.264解碼器及HEVC編碼器分別設(shè)計(jì)出CPU雙線(xiàn)程+GPU多線(xiàn)程并行方案，進(jìn)一步增強(qiáng)編解碼的加速效果。
　　以上三項(xiàng)工作均通過(guò)OpenCL編程在CPU+GPU異構(gòu)平臺(tái)上予以實(shí)現(xiàn)。文中進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，與標(biāo)準(zhǔn)的JM13.2解