HEVC關(guān)鍵模塊并行算法的設(shè)計與基于GPU的實現(xiàn).pdf

1、近年來隨著高清和超高清視頻的發(fā)展，視頻應(yīng)用的多樣性和高分辨率給以往的視頻編碼標準帶來了極大的挑戰(zhàn)。為了能夠滿足視頻應(yīng)用的需求，2013年國際電信聯(lián)盟(ITU-T)的視頻編碼專家組和國際標準化組織(ISO/1EC)的移動視頻專家組通力合作，發(fā)布了最新一代的視頻編碼標準——HEVC。相對于H.264/AVC，在相同圖像質(zhì)量的前提下，平均可以減少50％的碼率。HEVC在獲得出色視頻壓縮性能的同時其超高的計算復(fù)雜度制約了HEVC的廣泛應(yīng)用。為此

2、有必要提高HEVC的編碼效率。
　　GPU大量的運算單元非常適合通用并行計算。NVIDIA公司于2007年推出的全新通用并行計算架構(gòu)(CUDA)采用類C語言為實現(xiàn)大規(guī)?？刹⑿械臄?shù)據(jù)任務(wù)提供了良好的計算平臺。利用GPU的眾核特性并行實現(xiàn)視頻編碼算法已經(jīng)成為加速視頻編碼的有效解決方式。
　　本文重點針對HEVC幀間預(yù)測和環(huán)路濾波的關(guān)鍵模塊進行并行算法的設(shè)計，并在CUDA平臺上編程實現(xiàn)。針對分像素插值，本文設(shè)計了一種高效的分像素插

3、值并行算法;針對運動估計環(huán)節(jié)，本文分別設(shè)計了基于梯狀并行的整像素和分像素運動搜索算法;針對DCT變換和IDCT變換，本文設(shè)計了一種基于蝶形運算的多層級并行算法;針對量化和反量化模塊進行并行算法的設(shè)計;本文設(shè)計了一種全并行的去方塊濾波算法;針對樣點自適應(yīng)補償模塊，對邊界補償和邊帶補償分別設(shè)計了像素分類和信息統(tǒng)計、補償值求取的并行算法，設(shè)計了基于對角結(jié)構(gòu)的參數(shù)融合并行算法，設(shè)計了全并行的濾波補償算法。
　　本文在CPU+GPU異構(gòu)平臺