發(fā)布時間：2018-02-21 20:47

  本文關(guān)鍵詞： AVS 運(yùn)動估計 SKIP判決 多核并行 負(fù)載均衡　出處：《西安電子科技大學(xué)》2014年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：互聯(lián)網(wǎng)和移動通信行業(yè)的快速發(fā)展對視頻編碼的需求十分迫切。為破解視頻編碼被國外標(biāo)準(zhǔn)壟斷的困境,我國發(fā)展出AVS標(biāo)準(zhǔn),該標(biāo)準(zhǔn)初步達(dá)到先進(jìn)技術(shù)水平。目前開源XAVS編碼器對高清編碼的支持很不到位,本文對該編碼器進(jìn)行多方面優(yōu)化,致力于在視頻質(zhì)量只有很小下降的基礎(chǔ)上提升編碼速率,為高清編碼提供條件。本文首先對AVS標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行理論研究,著重對比AVS和H.264的標(biāo)準(zhǔn)異同與性能差異,同時分模塊對AVS編碼器進(jìn)行簡要介紹,為編碼器優(yōu)化奠定基礎(chǔ)。為了在視頻編碼過程中充分利用多核處理器的性能,本文引入并行編程的概念,并通過Amdahl定律對多核并行編碼的加速性能進(jìn)行分析。本文第三部分針對XAVS編碼器實(shí)現(xiàn)優(yōu)化,著重提升編碼速率。由于模式判決在編碼時間中所占比例達(dá)70%左右,而其中運(yùn)動估計模塊又最為耗時,因此本文先對XAVS中默認(rèn)的UMHS運(yùn)動估計算法進(jìn)行多方面優(yōu)化,著重減少搜索點(diǎn)的數(shù)目與搜索步驟。經(jīng)測試優(yōu)化算法在PSNR(Peak Signal to Noise Ratio)下降不超過0.1dB、編碼碼率上升幅度不大于0.5%的前提下,編碼幀率有12%到19%的提升。由于SKIP模式提前判決對于提升編碼速率具有重要意義,本文引入基于HVS(Human Visual System)的SKIP判決算法,通過對宏塊的亮度、對比度、方差等參數(shù)進(jìn)行建模,使用新的SKIP判決模型,避免以往SKIP判決中最為復(fù)雜的運(yùn)動搜索步驟。通過測試分析,加入新判決算法后在編碼質(zhì)量下降輕微的基礎(chǔ)上,SKIP判決比例平均上升了57%,編碼幀率大約提升9%。將優(yōu)化的運(yùn)動估計和SKIP判決算法合并到模式判決模塊,經(jīng)測試編碼幀率平均提升約21%。本文第四部分在XAVS編碼器中引入多核并行編碼,通過對編碼器并行加速性能的對比分析,發(fā)現(xiàn)并行編碼時普遍存在運(yùn)算量分布不平衡的問題。本文采用提前預(yù)測編碼模式的思路,在編碼之前對視頻幀的運(yùn)算復(fù)雜度進(jìn)行預(yù)判,為每個編碼線程分配大致相同的運(yùn)算量,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)并行編碼器的負(fù)載均衡,改善并行加速性能。在不同核心處理器上的測試表明,加入這些優(yōu)化使XAVS編碼器的編碼幀率相對普通并行編碼提升幅度在20%左右,并行加速比例可超過3.6倍,同時編碼碼率上升一般控制在1%以內(nèi),而PSNR下降不超過0.35dB。
[Abstract]:In order to make full use of multi - core processor ' s performance in video coding , this paper proposes a new SKIP decision algorithm to improve coding rate . In order to make full use of multi - core processor ' s performance in video coding , this paper introduces the concept of parallel programming .

【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TN919.81

【參考文獻(xiàn)】

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1 李革;黃鐵軍;;數(shù)字視頻編碼:回顧與展望[J];電視技術(shù);2014年02期

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本文編號：1522834