基于CUDA的視頻編碼實現(xiàn).pdf

1、H.264是由ITU-T VCEG和ISO/IEC MPEG聯(lián)合推出的國際視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)。和其它視頻標(biāo)準(zhǔn)相比,它采用了一系列新的關(guān)鍵技術(shù),具有較高的視頻編碼壓縮率和網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性,從而在數(shù)字視頻業(yè)務(wù)、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)戎T多領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。隨著人們對視頻質(zhì)量要求的不斷提高,H.264編解碼的計算復(fù)雜度也大幅提高了,從而難以達(dá)到某些領(lǐng)域?qū)崟r應(yīng)用的需求。因此,研究如何提高H.264標(biāo)準(zhǔn)的編解碼效率具有十分重要意義。
　　 本文基于CUDA研究了H.

2、264標(biāo)準(zhǔn)編碼在可編程圖形處理器上的實現(xiàn),借助圖形處理器的強大的并行處理和浮點計算能力加速編碼的各關(guān)鍵模塊處理過程。提出了基于CUDA編程模型的H.264視頻編碼并行框架實現(xiàn)方法。
　　 本文通過對關(guān)鍵模塊的復(fù)雜度分析,考慮關(guān)鍵模塊的數(shù)據(jù)相關(guān)性與可并行性,以充分利用CUDA存儲器資源與并行計算能力為出發(fā)點,分析并完成了幀內(nèi)預(yù)測、幀間預(yù)測、整數(shù)變換及量化、去方塊濾波與熵編碼的CUDA實現(xiàn)。在本文基于CUDA的實現(xiàn)框架中,幀內(nèi)預(yù)測使

3、用原始像素代替重構(gòu)像素來預(yù)測當(dāng)前塊的像素值以便達(dá)到塊級之間并行；幀間預(yù)測則通過改進原有的塊內(nèi)并行方法,使用基于宏塊之間的并行實現(xiàn)；然后通過優(yōu)化的整數(shù)DCT變換采用宏塊間并行實現(xiàn)對殘差數(shù)據(jù)的變換及量化。最后對量化后的系數(shù)矩陣完成Zigzag排序與熵編碼。
　　 通過對各關(guān)鍵模塊的CUDA實現(xiàn),基本建立起一個基于CUDA的H.264標(biāo)準(zhǔn)并行框架,并基于此框架進行程序?qū)崿F(xiàn)與實驗測試,實驗結(jié)果表明基于CUDA的編碼速度較普通的CPU編碼