基于h.265地軟件解碼平臺(tái)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)

1、摘要隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展以及人們對(duì)視頻體驗(yàn)要求的提高，高清、超高清視頻處理技術(shù)成為了現(xiàn)代視頻壓縮技術(shù)發(fā)展的方向。目前，聯(lián)合視頻編碼組(JCTVC)正制定下一代視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)——高效率視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)(HEVC)，即H.265，標(biāo)準(zhǔn)的草案還在不斷地完善中。在高清視頻的壓縮中，H.265預(yù)計(jì)要比H.264AVC提高一倍的壓縮效率。在標(biāo)準(zhǔn)持續(xù)修訂和完善的同時(shí)，我們看到的是H.265廣闊的應(yīng)用空間。本文研究了H.265的編解碼性能，在其性能允許的情

2、況下設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于H.265的實(shí)時(shí)解碼播放器，該播放器可以對(duì)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸或本地文件打開(kāi)的H.265壓縮碼流進(jìn)行實(shí)時(shí)解碼顯示，并可進(jìn)行全屏、暫停等一系列操作。本文對(duì)H.265視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)的基本原理進(jìn)行了概述，并對(duì)基于該壓縮標(biāo)準(zhǔn)的解碼播放軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。論文首先介紹了H.265編解碼的關(guān)鍵技術(shù)，并比較了其與H.264AVC編解碼技術(shù)的不同。然后介紹了解碼系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和軟件功能，并根據(jù)其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分模塊介紹了系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。通過(guò)實(shí)

3、驗(yàn)中對(duì)H.265與H.264AVC編解碼的性能研究和比較，我們得到了能夠滿足H.265實(shí)時(shí)解碼的數(shù)據(jù)。解碼過(guò)程中我們使用了多線程技術(shù)和FIFO技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的同步管理，同時(shí)，為了圖像顯示的流暢無(wú)畫(huà)面撕裂，我們使用了DirectDraw中的Overlay技術(shù)。實(shí)驗(yàn)表明，未優(yōu)化的HM8.0解碼核比JM11.0解碼核平均解碼速度快25%，目前使用HM8.0的解碼核可以實(shí)現(xiàn)分辨率在416240的H.265視頻實(shí)時(shí)解碼播放器，解碼速度能達(dá)到11.4

4、ms幀。若以?xún)?yōu)化H.264解碼器的類(lèi)似技術(shù)對(duì)HM解碼器進(jìn)行優(yōu)化，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)1080P的H.265視頻圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)解碼。關(guān)鍵詞：HEVCH.265視頻解碼H.264AVC多線程AbstractAlongwiththeunceasingdevelopmentofinfmationtechnologytherisingrequirementsonvideoexperiencetheprocessofsuperhighdefinitionvid

5、eoshasbeenthedirectionofthemodernvideocompressiontechnology.AtpresentTheJointCollabativeTeamonVideoCoding(JCTVC)isdevelopingthenextgenerationofvideocodingstard—highefficientvideocodingstard(HEVC)alsoknownasH.265.Thestard

6、draftisimprovedcontinually.InHDvideocompressiontheexpectedcompressionefficiencyofH.265isdoubledthanH.264AVC.AsthestardiseditingconsummatingcontinuouslywecanseethebroadapplicationspaceofH.265.ThepaperstudiestheH.265codecp

7、erfmancedesignedrealizedarealtimedecodingplayerbasedonH.265astheperfmancepermits.TheplayercecodedisplaythecompressedH.265streamfromthewklocalfiles.Besidesitalsocontainsaseriesofoperationslikefullscreenpause.Thepaperintro

8、ducesthefundamentalprinciplesofH.265videocompressionstardresearchesthedesignimplementofthedecoderbasedonthestard.FirstofallthekeytechnologyofH.265codecisintroducedcomparedwithH.264AVCcodectechnology.Thenwedescribethedesi

9、gnofthissystemthefunctionofit.Accdingtothesystemstructurewedescribetheimplementofthevariousmodulesofthissystem.BycomparingtheperformanceofH.265withH.264AVCcodecintheexperimentwegetdatawhichisabletomeettherealtimedecoding

10、ofH.265.DuringthedecodingprocessweusemultithreadFIFOtechnologytomanagedatasynchronization.IndertomakesuretheimagesdisplaysmoothlywithouttearingphenomenontheOverlaytechnologyofDirectDrawisusedatthesametime.Theexperimental

11、resultsshowthattheaveragedecodingspeedofnonoptimizedHM8.0decodingnuclearisrunning25%fasterthanJM11.0decodingnuclear.NowHM8.0decodingnuclearcanbeusedtorealizeH.265videorealtimedecodingplayerinresolutionwith416240thedecodi

12、ngspeedcanbereachedof11.4msframe.IfsimilartechnologyofoptimizedH.264decoderisusedtooptimizetheHMdecodertheH.265videodecodingplayercanachievearealtimedecodinginresolutionwith1080P.Keywords:HEVCH.265VideoDecodingH.264AVCMu