HEVC關鍵模塊并行算法的設計與基于GPU的實現(xiàn).pdf

1、近年來隨著高清和超高清視頻的發(fā)展，視頻應用的多樣性和高分辨率給以往的視頻編碼標準帶來了極大的挑戰(zhàn)。為了能夠滿足視頻應用的需求，2013年國際電信聯(lián)盟(ITU-T)的視頻編碼專家組和國際標準化組織(ISO/1EC)的移動視頻專家組通力合作，發(fā)布了最新一代的視頻編碼標準——HEVC。相對于H.264/AVC，在相同圖像質量的前提下，平均可以減少50％的碼率。HEVC在獲得出色視頻壓縮性能的同時其超高的計算復雜度制約了HEVC的廣泛應用。為此

2、有必要提高HEVC的編碼效率。
　　GPU大量的運算單元非常適合通用并行計算。NVIDIA公司于2007年推出的全新通用并行計算架構(CUDA)采用類C語言為實現(xiàn)大規(guī)?？刹⑿械臄?shù)據(jù)任務提供了良好的計算平臺。利用GPU的眾核特性并行實現(xiàn)視頻編碼算法已經(jīng)成為加速視頻編碼的有效解決方式。
　　本文重點針對HEVC幀間預測和環(huán)路濾波的關鍵模塊進行并行算法的設計，并在CUDA平臺上編程實現(xiàn)。針對分像素插值，本文設計了一種高效的分像素插

3、值并行算法;針對運動估計環(huán)節(jié)，本文分別設計了基于梯狀并行的整像素和分像素運動搜索算法;針對DCT變換和IDCT變換，本文設計了一種基于蝶形運算的多層級并行算法;針對量化和反量化模塊進行并行算法的設計;本文設計了一種全并行的去方塊濾波算法;針對樣點自適應補償模塊，對邊界補償和邊帶補償分別設計了像素分類和信息統(tǒng)計、補償值求取的并行算法，設計了基于對角結構的參數(shù)融合并行算法，設計了全并行的濾波補償算法。
　　本文在CPU+GPU異構平臺