基于GPGPU視頻編解碼技術研究.pdf_第1頁
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1、隨著計算機網(wǎng)絡技術和數(shù)字電視的快速發(fā)展,為了滿足高清視頻的要求,廉價而方便地實現(xiàn)高清視頻的實時編解碼,引起了研究者們的廣泛關注?;贕PU的通用計算(簡稱GPGPU)技術的出現(xiàn),對高清視頻的實時編解碼提供了一條可能途徑。然而,將GPGPU技術應用于視頻編解碼領域的研究還很少見。統(tǒng)一計算設備架構(簡稱CUDA)是在GPU上計算的新架構,它不需要映射到圖形API便可在GPU上管理和進行并行數(shù)據(jù)計算。H.264壓縮效率比以往的任何標準都提高了

2、至少一倍以上,因此對它的關鍵技術及其不同硬件環(huán)境下的實現(xiàn)進行研究,并根據(jù)不同環(huán)境特點進行性能優(yōu)化,具有十分重要的理論與現(xiàn)實意義。 本文利用GPGPU技術加速H.264視頻編解碼,采用CPU—GPU并行架構,GPU作為CPU的協(xié)處理器。在傳統(tǒng)H.264編解碼架構的基礎上,將部分編解碼步驟移植到GPU中,以實現(xiàn)CPU—GPU的并行計算。在編碼階段主要包括預處理、運動估計、運動補償、小波變換、量化和熵編碼。預處理是將整個圖像劃分為4×

3、4大小的宏塊。運動估計有兩種預測類型:參考預測類型、全局運動模型標志。為了更適合GPU的并行計算,運動補償采用重疊塊運動補償,采用提升小波變換取代了傳統(tǒng)H.264的整數(shù)變化。量化采用自定義量化矩陣,由量化偏置矩陣加到缺省無加權量化矩陣產(chǎn)生。熵編碼采用二進制算術編碼,包括編碼變量定義、變量初始化和二進制值的編碼,同時編碼以后要清空編碼器。解碼基本上是編碼的逆過程,主要包括熵解碼、反量化、小波反變換。熵解碼仍采用二進制算術編碼,但為了避免G

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