基于多核DSP處理器的高性能視頻編解碼技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-06 05:45
視頻編碼,也叫視頻壓縮,是當(dāng)今信息化時(shí)代圖像處理領(lǐng)域的一個(gè)重要研究方向。視頻編碼是指利用視頻數(shù)據(jù)的相關(guān)性去除圖像信息中的冗余,這些冗余主要包括圖像空間相關(guān)性、時(shí)間相關(guān)性和頻域相關(guān)性帶來的信息冗余和編碼符號(hào)在統(tǒng)計(jì)學(xué)上的冗余。根據(jù)壓縮算法是否產(chǎn)生失真,將視頻壓縮分為有損壓縮和無損壓縮。隨著視頻分辨率、幀率和圖像深度的不斷提高,傳統(tǒng)的編碼標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)無法滿足高壓縮率的需求。H.265/HEVC作為一種新的編碼標(biāo)準(zhǔn)極大的提高了視頻編碼效率,但同時(shí)也帶來了計(jì)算復(fù)雜度數(shù)十倍的增加,從而導(dǎo)致編碼速度過慢。視頻編碼研究的主要方向有兩個(gè),一是充分挖掘圖像相關(guān)性、去除信息冗余來提高編碼性能,二是在保證編碼質(zhì)量的前提下提高編碼速度。本文的主要目的是從優(yōu)化編碼算法和利用多核DSP處理器的優(yōu)勢兩方面提高編碼速度,并設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了可以實(shí)際應(yīng)用的視頻編解碼系統(tǒng)。幀內(nèi)預(yù)測編碼技術(shù)主要是去除信息在空間上的冗余,通過遍歷35種預(yù)測模式,計(jì)算拉格朗日率失真代價(jià)來選取最優(yōu)的預(yù)測模式。最優(yōu)預(yù)測模式選取分為粗選和細(xì)選兩個(gè)過程,雖然在粗選過程中通過哈達(dá)瑪變換代替離散余弦變換和離散正弦變換來提高計(jì)算速度,但是其本質(zhì)仍然是一種窮舉算法。本文利...
【文章來源】:西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
一幅圖像中CU劃分
圖3.1 TMS320C6678 結(jié)構(gòu)圖[43]了存儲(chǔ)器之外,TMS320C6678 片上資源主要還包括網(wǎng)絡(luò)協(xié)處理器、多試跟蹤模塊、眾多外設(shè)接口以及 EDMA(Enhanced Direct MemoryAcceeraNet 總線用來將多個(gè)主模塊(66x 核、EDMA 控制器、存儲(chǔ)器等)連S/BIOS 是德州儀器的一款實(shí)時(shí)的操作系統(tǒng)內(nèi)核,支持任務(wù)搶占,能夠,其最大的特點(diǎn)就是實(shí)時(shí)。所有的 SYS/BIOS 對象都可以靜態(tài)的配置中配置,也可以在程序中動(dòng)態(tài)配置。SYS/BIOS 為用戶提供各種線程模、空循環(huán)線程等,它還提供了信號(hào)量、郵箱、事件來支持線程之間的交.1.2 編碼器實(shí)現(xiàn)和優(yōu)化.265/HEVC 是一套非常復(fù)雜的視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn),由于時(shí)間和精力的限制標(biāo)準(zhǔn)中的算法是非常困難的。本文將采用開源的 x265[46]作為編碼程序
西安電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文序列一段時(shí)間,然后讓他們對視頻質(zhì)量進(jìn)行評分,最后對分?jǐn)?shù)求平均值(Mean OpinionScore, MOS)。本文給出了優(yōu)化前后圖像主觀質(zhì)量的對比圖。圖 3.4 是圖像 BQMall 在碼率為814.27kb/s 時(shí)優(yōu)化前和優(yōu)化后的對比,圖 3.5 是圖像 BaskballDrill 在碼率為 619.60kb/s時(shí)優(yōu)化前和優(yōu)化后的對比,圖 3.6 是圖像 RaceHourses 在碼率為 2468.13kb/s 時(shí)優(yōu)化前后的圖像對比。根據(jù)圖中的對比可以看出,在相同碼率下算法優(yōu)化對圖像的主觀質(zhì)量幾乎沒有影響,這跟表 3.4 中 BDPSNR 降低很小的客觀質(zhì)量評價(jià)是一致的。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]HEVC幀間編碼的快速CU尺寸和PU模式?jīng)Q策算法[J]. 吳良堤,馮桂. 華僑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(01)
[2]一種基于TMS320C6678多核處理器的JPEG實(shí)時(shí)解碼優(yōu)化算法[J]. 彭益智. 電子技術(shù)應(yīng)用. 2017(06)
[3]一種改進(jìn)的HEVC幀內(nèi)預(yù)測算法[J]. 諶博,顧梅花,馬蒙蒙. 計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程. 2017(01)
[4]基于TMS320C6678 DSP的程序優(yōu)化技術(shù)的研究[J]. 王國剛,楊云高. 電子世界. 2016(24)
[5]一種基于空時(shí)域相關(guān)性的HEVC幀間預(yù)測模式快速?zèng)Q策算法[J]. 李強(qiáng),覃楊微. 重慶郵電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(01)
[6]基于感興趣區(qū)域的HEVC壓縮性能優(yōu)化[J]. 林國川,何小海,李向群,于成業(yè). 電訊技術(shù). 2016(01)
[7]下一代視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)關(guān)鍵技術(shù)[J]. 蔡曉霞,崔巖松,鄧中亮,常志峰. 電視技術(shù). 2012(02)
本文編號(hào):3120882
【文章來源】:西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
一幅圖像中CU劃分
圖3.1 TMS320C6678 結(jié)構(gòu)圖[43]了存儲(chǔ)器之外,TMS320C6678 片上資源主要還包括網(wǎng)絡(luò)協(xié)處理器、多試跟蹤模塊、眾多外設(shè)接口以及 EDMA(Enhanced Direct MemoryAcceeraNet 總線用來將多個(gè)主模塊(66x 核、EDMA 控制器、存儲(chǔ)器等)連S/BIOS 是德州儀器的一款實(shí)時(shí)的操作系統(tǒng)內(nèi)核,支持任務(wù)搶占,能夠,其最大的特點(diǎn)就是實(shí)時(shí)。所有的 SYS/BIOS 對象都可以靜態(tài)的配置中配置,也可以在程序中動(dòng)態(tài)配置。SYS/BIOS 為用戶提供各種線程模、空循環(huán)線程等,它還提供了信號(hào)量、郵箱、事件來支持線程之間的交.1.2 編碼器實(shí)現(xiàn)和優(yōu)化.265/HEVC 是一套非常復(fù)雜的視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn),由于時(shí)間和精力的限制標(biāo)準(zhǔn)中的算法是非常困難的。本文將采用開源的 x265[46]作為編碼程序
西安電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文序列一段時(shí)間,然后讓他們對視頻質(zhì)量進(jìn)行評分,最后對分?jǐn)?shù)求平均值(Mean OpinionScore, MOS)。本文給出了優(yōu)化前后圖像主觀質(zhì)量的對比圖。圖 3.4 是圖像 BQMall 在碼率為814.27kb/s 時(shí)優(yōu)化前和優(yōu)化后的對比,圖 3.5 是圖像 BaskballDrill 在碼率為 619.60kb/s時(shí)優(yōu)化前和優(yōu)化后的對比,圖 3.6 是圖像 RaceHourses 在碼率為 2468.13kb/s 時(shí)優(yōu)化前后的圖像對比。根據(jù)圖中的對比可以看出,在相同碼率下算法優(yōu)化對圖像的主觀質(zhì)量幾乎沒有影響,這跟表 3.4 中 BDPSNR 降低很小的客觀質(zhì)量評價(jià)是一致的。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]HEVC幀間編碼的快速CU尺寸和PU模式?jīng)Q策算法[J]. 吳良堤,馮桂. 華僑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(01)
[2]一種基于TMS320C6678多核處理器的JPEG實(shí)時(shí)解碼優(yōu)化算法[J]. 彭益智. 電子技術(shù)應(yīng)用. 2017(06)
[3]一種改進(jìn)的HEVC幀內(nèi)預(yù)測算法[J]. 諶博,顧梅花,馬蒙蒙. 計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程. 2017(01)
[4]基于TMS320C6678 DSP的程序優(yōu)化技術(shù)的研究[J]. 王國剛,楊云高. 電子世界. 2016(24)
[5]一種基于空時(shí)域相關(guān)性的HEVC幀間預(yù)測模式快速?zèng)Q策算法[J]. 李強(qiáng),覃楊微. 重慶郵電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(01)
[6]基于感興趣區(qū)域的HEVC壓縮性能優(yōu)化[J]. 林國川,何小海,李向群,于成業(yè). 電訊技術(shù). 2016(01)
[7]下一代視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)關(guān)鍵技術(shù)[J]. 蔡曉霞,崔巖松,鄧中亮,常志峰. 電視技術(shù). 2012(02)
本文編號(hào):3120882
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