與以往視頻編解碼標準相比,最新的HEVC視頻編解碼標準面臨著計算復雜度迅速增加的問題,這直接影響了它的運行和實現(xiàn),而提高處理速度、增強計算能力的有效方法之一就是在多核平臺上進行并行化處理。本文將采用美國Tilera公司提供的Tilera-Gx36多核處理器作為硬件實驗平臺,并基于該多核平臺實現(xiàn)多層次任務級與數(shù)據(jù)級并行的HEVC解碼方法。論文的主要研究內容和創(chuàng)新點如下:（1）提出了一種基于CTU單元像素依賴關系的低時延去方塊濾波并行方法。通過對圖像幀中的各濾波邊界的依賴性分析,探究其可采用的并行方法,并分析現(xiàn)有的基于CTU行的去方塊濾波并行方法,對其加以改進,實現(xiàn)基于CTU單元的并行處理,進一步提升去方塊濾波模塊的解碼效率。同時依據(jù)CTU單元解碼依賴關系設計出合理的CTU單元劃分結構,來進一步提升解碼器的解碼效率。（2）提出了一種多層次任務級與數(shù)據(jù)級并行的解碼方法。利用HEVC數(shù)據(jù)中的依賴性,將整個HEVC解碼器劃分為5個任務模塊,分別為碼流讀取模塊、熵解碼模塊、像素重構模塊、去方塊濾波模塊以及樣點自適應補償模塊;針對不同的解碼任務模塊分別設計并行方法,并對緩沖存儲空間進行有效管理,同時... 

【文章來源】：南京郵電大學江蘇省

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

Tilera-Gx36多核處理器硬件架構

郵電大學碩士研究生學位論文 第二章 HEVC 編碼標準與并行化結構分析 35 種幀內預測模式。同時自適應環(huán)路濾波技術，波前并行技術，都進一步提升了 HEVC的編碼效率，有利于其實際的應用與發(fā)展。HEVC 標準的混合編碼框架流程圖如圖 2.1 所示，與 H.264/AVC 標準接近，主要包括幀測、運動估計與補償、幀間預測、塊變換與量化、環(huán)路濾波、CABAC 熵編碼和重建等模塊[23]。原始的視頻信號經過一系列的變換、計算處理后，再經過 CABAC 熵編碼，變頻碼流。不過與 H.264/AVC 相比較，對于每一個編碼模塊，HEVC 都做了相應的技術改以下將對 HEVC 編解碼模塊的關鍵技術進行詳細地介紹分析。

視頻編解碼時，一般將每個視頻序列的每一幀圖像進行分塊處理，不過隨的逐漸提升，只有對更大尺寸的圖像塊進行編碼，才能夠方便捕捉依賴性間上的冗余度。因此 HEVC 視頻編碼標準提出了一種與 H.264 標準不同的再采用固定尺寸大小 16x16 的宏塊，而是將編碼樹單元 CTU（Coding Tre割的基本單元。每個編碼樹單元 CTU 包含了同一位置的一個亮度編碼ree Block）和兩個色度編碼塊 CTB。這里要注意，“CTU 編碼樹單元”與是兩個完全不同的概念，CTU 是圖像進行四叉樹分割時的基本單元，其塊以及與 CTB 塊相對應的語法元素[24]。CTU 塊的尺寸大小或者所包含的64，最小為 8x8，且對于每一個編碼樹單元 CTU 都可以對其采用四叉樹結叉樹結構的末端，會形成若干個方形大小的編碼單元 CU（Coding Unit），念與 H.264 標準中宏塊的概念相類似，是 HEVC 標準進行視頻編解碼操作元。圖 2.2（a）所示為 CTU 到 CU 的劃分實例，圖 2.2（b）是圖 2.2（a）輯結構。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]新一代視頻編碼標準——HEVC[J]. 朱秀昌,李欣,陳杰.  南京郵電大學學報(自然科學版). 2013(03)

博士論文
[1]視頻分級編碼及可靠傳輸?shù)木幋a技術研究[D]. 胡棟.上海交通大學 2007

碩士論文
[1]基于Tilera多核處理器的HEVC多層次并行解碼方法的研究與實現(xiàn)[D]. 方狄.南京郵電大學 2016
[2]基于Tilera多核處理器的HEVC視頻編碼并行算法的研究與實現(xiàn)[D]. 束駿.南京郵電大學 2016
[3]基于多核嵌入式HEVC解碼器并行優(yōu)化及實現(xiàn)[D]. 劉鵬.西南交通大學 2016
[4]基于Tilera多核處理器的并行模型研究[D]. 馮勇.西安電子科技大學 2014
[5]基于TILERA Gx36多核處理器的H.264 SVC高性能視頻服務器系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[D]. 楊浩.南京郵電大學 2014



本文編號：3061363