基于通用可編程GPU的視頻編解碼器——架構(gòu)、算法與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著數(shù)字電視和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,以PC為核心的數(shù)字家庭娛樂(lè)方式,逐漸成為一種主流趨勢(shì).如何在現(xiàn)有的PC系統(tǒng)上,在不升級(jí)硬件的前提下,廉價(jià)而方便的實(shí)現(xiàn)對(duì)高清晰度視頻的實(shí)時(shí)編解碼,引起了研究者們的廣泛關(guān)注.可編程GPU(Graphics Processing Unit)的出現(xiàn),為解決上述問(wèn)題提供了一條可能的途徑.作為顯卡的核心處理器,GPU傳統(tǒng)上只負(fù)責(zé)3D繪制等圖形渲染工作,然而研究者們發(fā)現(xiàn),利用其可編程性,可以讓GPU完成一些3D渲染以外的

2、工作.基于GPU的通用科學(xué)計(jì)算迅速成為了研究熱點(diǎn).然而,將可編程GPU應(yīng)用于視頻編解碼領(lǐng)域的研究卻還很少見(jiàn).本文利用GPU的可編程3D引擎,提出了將GPU作為協(xié)處理器以加速視頻編解碼的技術(shù)方案.為了充分發(fā)揮GPU的計(jì)算能力,本文提出了CPU+GPU的并行編解碼器架構(gòu),并在此基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一系列適合于GPU實(shí)現(xiàn)的編解碼算法.實(shí)驗(yàn)證明,本文提出的架構(gòu)、算法和實(shí)現(xiàn)方案,相對(duì)于傳統(tǒng)編解碼器,可以在不升級(jí)硬件的情況下,大大提高高清晰度視頻流編解碼

3、的速度.本文首先簡(jiǎn)要介紹了高清晰度視頻技術(shù)的發(fā)展和可編程GPU的工作原理.第三章詳細(xì)介紹本文實(shí)現(xiàn)的基于GPU的MPEG2編碼器.具體分析了其獨(dú)特的并行架構(gòu),創(chuàng)新的適合于GPU實(shí)現(xiàn)的ATSMVP、MCSAD和ZB-LMES算法,以及雙線程的結(jié)構(gòu).同時(shí)還基于編碼速度和編碼信噪比,分析比較了本文編碼器和傳統(tǒng)編碼器的性能.第四章詳細(xì)介紹基于GPU的MPEG2解碼器.具體闡述了本文所提出的分級(jí)的并行解碼器架構(gòu),獨(dú)創(chuàng)的反量化、IDCT和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)亩?/p>