基于TileraGX众核处理器的高清内窥镜视频编码软件研发

【摘要】目前高清内窥镜在分辨率、清晰度及实时性上的优势,被广泛用于医生临床诊断,远程会诊及实时医疗教学系统。本文在充分研究内窥镜技术发展状况基础上,结合H.264视频编码标准的相关特性和方法,充分挖掘TileraGX36众核处理器平台的并行处理能力,来满足内窥镜在图像质量和实时性双方面的需求。本文重点阐述三个方面：H.264编码软件单核串行版本研发及优化过程；并行版本的研发；总体方案的优化及系统测试。在串行结构及优化上,本文首先结合H.264算法与内窥镜应用场合进行编码选项需求分析,并着重针对其中算法耗时较大的两个模块,码率控制和运动搜素进行重点优化设计。在并行结构研发上,本文详细分析H.264算法的数据多层次结构,比较各个数据维度并行设计的优劣势,设计了三层的数据并行架构。接着通过进一步分析算法的各个模块性能,完成了编码架构四级流水线设计。最后研发了众核间通讯架构来保障数据正确性和有效性。在编码器优化设计上,本文结合程序局部性访问优化和多字节指令优化技术等角度提升算法效率。并且通过视频质量主客观评价算法来保证图像的质量。实验结果显示,在图像质量保证与标准编码器相当的情况下,三片TileraGX处理器协同处理可以实现视频图像的1080P60High-profile实时编码,并且36核并行加速比达到了15。
【作者】方翔；
【导师】陈耀武；
【作者基本信息】浙江大学，仪器仪表工程，2014，硕士
【关键词】高清内窥镜；多核程序设计；TileraGX；视频压缩编码；

【参考文献】
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