發(fā)布時(shí)間：2017-05-09 14:11

  本文關(guān)鍵詞：HEVC快速模式判決算法研究及其實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著科技水平的提高,人們對(duì)于視頻質(zhì)量的要求越來愈高,要求用更低的碼率傳輸更高質(zhì)量的視頻。HEVC視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)可以在高性能H.264/AVC的基礎(chǔ)上,把壓縮效率繼續(xù)提高一倍。與此同時(shí),HEVC編碼器的復(fù)雜度相較于H.264/AVC編碼器也大大提高,超高清視頻編碼的計(jì)算復(fù)雜度與數(shù)據(jù)吞吐量也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于高清視頻編碼,實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)困難。研究HEVC快速模式判決算法及其超高清實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。HEVC快速模式判別算法提高視頻編碼器單核編碼速度,眾核處理系統(tǒng)提高編碼器并行處理速度,這給超高清實(shí)時(shí)編碼系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)帶來了可行的解決方案。本文首先基于不同PU層的方差分布的特性提出了適用于高清和超高清編碼器的幀內(nèi)快速選擇算法。然后本文結(jié)合了眾核平臺(tái)的和編碼器模塊特性,從算法研究和數(shù)據(jù)分解兩個(gè)角度設(shè)計(jì)并分步實(shí)現(xiàn)了HEVC超高清實(shí)時(shí)編碼器系統(tǒng)。接著本文以超高清實(shí)時(shí)編碼器為基礎(chǔ),對(duì)編碼器模塊性能進(jìn)行分析研究,根據(jù)系統(tǒng)模塊性能分析結(jié)果進(jìn)行了編碼器系統(tǒng)優(yōu)化和亞像素搜索優(yōu)化,最終使HEVC超高清編碼器性能大幅度提升�？偟膩碚f,本文實(shí)現(xiàn)了基于單片低功耗眾核CPU的超高清準(zhǔn)實(shí)時(shí)編碼系統(tǒng),不僅實(shí)現(xiàn)了預(yù)期目標(biāo),也為下一步的開發(fā)工作奠定了扎實(shí)的平臺(tái)基礎(chǔ),提供了理論指導(dǎo)依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：超高清編碼 HEVC 快速模式判別 準(zhǔn)實(shí)時(shí) 并行編碼
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN919.81
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-12
• 第一章 緒論12-18
• 1.1 引言12-13
• 1.2 視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介13-14
• 1.3 HEVC視頻編碼研究現(xiàn)狀14-15
• 1.4 主要研究?jī)?nèi)容15-17
• 1.5 本文組織結(jié)構(gòu)17-18
• 第二章 HEVC編碼器關(guān)鍵技術(shù)及實(shí)現(xiàn)平臺(tái)介紹18-37
• 2.1 HEVC編碼器關(guān)鍵技術(shù)18-32
• 2.1.1 HEVC編碼圖形分割19-22
• 2.1.2 幀內(nèi)預(yù)測(cè)22-23
• 2.1.3 幀間預(yù)測(cè)23-28
• 2.1.4 變換與量化28-29
• 2.1.5 環(huán)路濾波29-30
• 2.1.6 CABAC熵編碼30-31
• 2.1.7 WPP并行處理31-32
• 2.2 快速模式判決算法研究及實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)平臺(tái)32-35
• 2.2.1 HM10參考編碼器32-34
• 2.2.2 x265編碼器34
• 2.2.3 基于Tile-Gx36的HEVC超高清編碼器——J26534-35
• 2.3 本章小結(jié)35-37
• 第三章 HEVC幀內(nèi)快速算法研究與實(shí)現(xiàn)37-51
• 3.1 HEVC幀內(nèi)快速算法研究現(xiàn)狀37-40
• 3.1.1 HEVC幀內(nèi)模塊復(fù)雜度分析37-38
• 3.1.2 HEVC幀內(nèi)快速算法研究現(xiàn)狀38-40
• 3.2 PU方差統(tǒng)計(jì)分布分析40-45
• 3.2.1 PU像素方差統(tǒng)計(jì)分布40-42
• 3.2.2 PU像素方差統(tǒng)計(jì)分析42-45
• 3.3 幀內(nèi)層間快速搜索算法45-49
• 3.3.1 自適應(yīng)閾值設(shè)置45-47
• 3.3.2 幀內(nèi)層間快速搜索算法流程47-49
• 3.4 算法仿真及性能分析49-50
• 3.4.1 測(cè)試條件49
• 3.4.2 測(cè)試結(jié)果49-50
• 3.5 本章小結(jié)與展望50-51
• 第四章 基于TILERA-GX36平臺(tái)的HEVC超高清實(shí)時(shí)編碼器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)51-75
• 4.1 基于Tilera-Gx36平臺(tái)的實(shí)時(shí)編碼器方案設(shè)計(jì)51-54
• 4.1.1 HEVC超高清實(shí)時(shí)編碼器設(shè)計(jì)總方案51-53
• 4.1.2 HEVC超高清實(shí)時(shí)編碼器框架53-54
• 4.2 HEVC超高清編碼器中幀間預(yù)測(cè)模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)54-62
• 4.2.1 CTU中的模式判別流程54-56
• 4.2.2 CU中的模式判別流程56-57
• 4.2.3 CU中的運(yùn)動(dòng)估計(jì)流程57-60
• 4.2.4 編碼器幀間預(yù)測(cè)模塊存儲(chǔ)設(shè)計(jì)60-62
• 4.3 實(shí)時(shí)編碼器并行方案設(shè)計(jì)62-66
• 4.3.1 Tile級(jí)并行63-64
• 4.3.2 Slice級(jí)并行64-65
• 4.3.3 Tile和Slice級(jí)并行標(biāo)志位設(shè)計(jì)65-66
• 4.4 編碼器模塊復(fù)雜度測(cè)試與速度優(yōu)化66-71
• 4.4.1 HEVC超高清編碼器復(fù)雜度分析66-68
• 4.4.2 單核變換反變換SIMD指令優(yōu)化68-71
• 4.5 HEVC超高清實(shí)時(shí)編碼系統(tǒng)性能測(cè)試71-74
• 4.5.1 單核串行性能測(cè)試71-73
• 4.5.2 多核并行性能測(cè)試73-74
• 4.6 本章小結(jié)74-75
• 第五章 HEVC超高清實(shí)時(shí)編碼系統(tǒng)模塊性能研究75-86
• 5.1 HEVC超高清實(shí)時(shí)編碼器性能仿真平臺(tái)75-76
• 5.2 仿真平臺(tái)性能測(cè)試76-77
• 5.3 亞像素搜索模塊性能分析77-80
• 5.4 樣本自適應(yīng)偏移模塊性能分析80-81
• 5.5 率失真優(yōu)化模塊性能分析81-82
• 5.6 P幀中幀內(nèi)預(yù)測(cè)模塊性能分析82-83
• 5.7 模塊性能疊加分析83-84
• 5.8 模塊性能分析小節(jié)84-85
• 5.9 本章小結(jié)85-86
• 第六章 HEVC超高清實(shí)時(shí)編碼器性能優(yōu)化與測(cè)試86-95
• 6.1 HEVC超高清編碼系統(tǒng)優(yōu)化及性能測(cè)試86-88
• 6.1.1 編碼器系統(tǒng)優(yōu)化86
• 6.1.2 單核串行性能測(cè)試86-88
• 6.2 HEVC超高清編碼器的亞像素搜索優(yōu)化和性能測(cè)試88-94
• 6.2.1 亞像素搜索快速算法仿真88-90
• 6.2.2 亞像素搜索模塊實(shí)現(xiàn)和插值優(yōu)化90-92
• 6.2.3 單核串行性能測(cè)試92-94
• 6.2.4 多核并行性能測(cè)試94
• 6.3 本章小結(jié)94-95
• 第七章 總結(jié)與展望95-97
• 7.1 總結(jié)95-96
• 7.2 展望96-97
• 參考文獻(xiàn)97-102
• 致謝102-104
• 攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表或錄用的論文104-106

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