【摘要】：隨著網(wǎng)絡(luò)以及多媒體技術(shù)的飛速發(fā)展,對視頻圖像進行傳輸所需要存儲的數(shù)據(jù)量也變得越來越大了。因此在保持視頻圖像清晰度不變的前提下,使其存儲量下降成了解決高分辨率視頻中圖像傳輸問題的關(guān)鍵。其中通過變換編碼來對視頻進行壓縮,是解決上述問題的一種有效手段。目前廣泛地采用離散余弦變換來對視頻圖像進行壓縮編碼,例如H.264編碼標準,以及于2013年2月推出的最新一代視頻編碼標準H.265/HEVC中。為解決高分辨率視頻圖像的傳輸問題,本文對高性能視頻編碼(HEVC)中變換編碼部分做出了改進,采用多核的Epiphany處理器通過并行計算來實現(xiàn)變換編碼對視頻圖像進行的壓縮處理,并針對其中最為耗時的大矩陣乘法運算部分設(shè)計出了并行算法,使得變換編碼的計算效率得到進一步提高。論文主要研究成果:(1)針對變換編碼計算量很大,且變換數(shù)據(jù)都是二維的,在很多多維數(shù)據(jù)處理時都需要進行數(shù)據(jù)的降維處理,算法復(fù)雜度較大,降低了計算效率的這一現(xiàn)象。以DCT變換編碼為例推導(dǎo)出了其整數(shù)變換,由于變換矩陣中都是整數(shù),這樣通過移位運算就可以省去大量的加法和乘法運算,提高了計算的效率。并且在二維矩陣中的數(shù)據(jù)都是在各子塊內(nèi)部進行分塊處理的,因此可以比較容易地通過并行進行處理。(2)由于變換編碼中有許多的大矩陣乘法運算,若通過串行實現(xiàn)其計算將占用極大的系統(tǒng)資源,為此采用了多核的Epiphany處理器對大矩陣的乘法進行并行計算。給出了通過并行計算來實現(xiàn)可擴展的大矩陣乘法的Cannon算法,以此來提高大矩陣乘法的計算效率。(3)采用基于Zynq與16核的Epiphany混合架構(gòu),利用雙核的Arm A9架構(gòu)來運行基于ubuntu系統(tǒng)的HM模型的HEVC編碼器。通過多核硬件平臺來對基于Epiphany的HEVC變換編碼并行計算進行驗證。對實驗結(jié)果及可行性進行分析,最后準備將對上述兩部分的多核并行處理應(yīng)用到標準HM模型編碼器中。
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN919.8

【共引文獻】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 李海霞;;Cannon算法在并行計算機上的應(yīng)用[J];黃石理工學(xué)院學(xué)報;2010年03期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 肖瑩瑩;基于March C-算法的SRAM測試設(shè)計與實現(xiàn)[D];大連海事大學(xué);2007年

2 王麗霞;基于博弈論的發(fā)電公司報價策略研究[D];西安理工大學(xué);2008年

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本文編號：2539067