基于TILEPro64 DSP的H.264多粒度并行编码

【摘要】随着多媒体信息技术和网络通信技术的迅猛发展,作为信息处理领域重要的一个分支,数字视频技术应用的领域不断地拓宽,立体电影、IPTV、PDA和自由视点视频等多样化视频服务业务不断涌现,视频编码技术已成为数字电视、网络视频和移动多媒体等信息产业基础的核心技术之一。视频编码目标是压缩,即在可允许的失真范围内尽可能的少的比特数表示信号。在过去的二三十年间,视频编码技术得到了深入的研究和发展,各种先进的视频编码技术不断的出现,并被纳入各种视频编码的国际标准中,各种视频编码标准的推出,压缩性能迅速的提升,这些标准极大地推动了视频编码技术在各个领域的应用与推广。H.264是由ISO/IEC和ITU-T联合制定的新一代视频编解码标准,它继承了预测变换混合视频编码,并进一步融入了视频编码的最新技术和成果,在预测、变换量化、熵编码和容错等技术细节上作了优化和改进,具有更高的压缩效率和稳定的网络友好性。H.264在具有高性能的同时,其编码过程的复杂度也随之增加,如何优化H.264编码过程的算法成为提高编码效率的关键。与此同时,多核处理器平台的成熟与广泛地应用也为串行算法的并行化改造提供了有利的条件,经过改造优化,实现多核处理器平台的并行编码有效的提高了H.264的编码效率,对高清视频的实时传输具有重要的意义。本文致力于通过研究H.264编码标准的开源编码器X264源代码和Tilepro64的硬件特点,根据H.264语法机构的特点,从数据结构上分析并行编码的可能性,并在不影响编码后视频的主观质量的情况下提高视频的编码效率。根据H.264语法机构的特点,H.264从大到小划分成图像序列(GOP)、帧、片、宏块、子宏块五个不同层次的结构,本文逐个分析了各自并行编码的特点,在对源代码分析的基础上,提出了一种基于多核处理器且融合了可变B帧的多帧并行算法与依据slice之间相互独立关系的多slice并行编码算法的多粒度的并行算法。本文在最后基于Tilepro64同构多核处理器,提出了结合帧级和片级的2种不同粒度的并行编码算法,实现了并行编码器X264的编码功能。最终,实验表明,该算法有效地提高了编码的效率,且编码后视频的主观质量变化不是很明显。
【作者】肖强；
【导师】宋立锋；
【作者基本信息】广东工业大学，通信与信息系统，2014，硕士
【关键词】H.264；视频编码；Tilepro64多核处理器；并行编码；

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