面向?qū)崟r(shí)視頻應(yīng)用的解碼節(jié)能研究.pdf

1、互聯(lián)網(wǎng)正在進(jìn)入移動互聯(lián)時(shí)代，互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)流量結(jié)構(gòu)也在發(fā)生著巨大而深刻的變化。在目前的互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，實(shí)時(shí)視頻數(shù)據(jù)所占比重呈逐年上漲態(tài)勢。然而，由于電池技術(shù)沒有長足的發(fā)展，目前的移動終端設(shè)備特別是智能移動終端的待機(jī)時(shí)間不超過四十八小時(shí)。如果處理復(fù)雜任務(wù)（如視頻編解碼），大多數(shù)智能設(shè)備只能使用若干小時(shí)。有鑒于此，當(dāng)前的主流芯片生產(chǎn)商，都在致力于降低其芯片的能耗。動態(tài)電壓調(diào)節(jié)技術(shù)(DVS)便是其中一種解決方案。實(shí)時(shí)視頻解碼應(yīng)用通常是一個高能

2、耗的硬實(shí)時(shí)周期任務(wù)。實(shí)時(shí)視頻解碼任務(wù)是一個非常復(fù)雜的隨機(jī)過程，無法用明確的數(shù)學(xué)表達(dá)式來描述。造成這一現(xiàn)象的原因主要有兩個:一是不同的視頻幀編解碼算法不同;二是在視頻編碼碼流中存在數(shù)量巨大但數(shù)目不等的非編碼宏塊或者塊。
　　 目前學(xué)術(shù)界已經(jīng)提出了許多基于DVS技術(shù)的視頻解碼節(jié)能算法，這些算法大致分為三類:一類是基于反饋控制理論的DVS視頻解碼節(jié)能算法，一類是基于前饋控制理論的DVS視頻解碼節(jié)能算法，一類是基于線性規(guī)劃的DVS視頻解

3、碼節(jié)能算法。目前的研究主要有兩方面的不足。一方面目前的研究文獻(xiàn)并沒有給出實(shí)時(shí)視頻解碼系統(tǒng)的通用抽象模型，另一方面目前的算法無法給出解碼成功率的概率保證。本文提出了實(shí)時(shí)視頻解碼系統(tǒng)的通用抽象模型，該模型將基于不同標(biāo)準(zhǔn)視頻解碼的共性抽象出來。在此模型的基礎(chǔ)上本文提出了一種基于等效解碼復(fù)雜度的DVS視頻解碼節(jié)能算法，該算法能在給定解碼失敗率上限的前提下在很大程度上降低視頻解碼過程中的處理器能耗水平。為了衡量算法的有效性，本文基于前述實(shí)時(shí)視頻解