摘要: H.264标准是新一代的国际视频编码标准,其目的是为了更好地适应不同的网络环境以及获得更好的图像压缩率。但是H.264编码的高压缩率是建立在其算法高度复杂的基础上的,H.264视频编码巨大的运算量已经成为其广泛应用的瓶颈,如何高效、快速的实现其编、... 展开 H.264标准是新一代的国际视频编码标准,其目的是为了更好地适应不同的网络环境以及获得更好的图像压缩率。但是H.264编码的高压缩率是建立在其算法高度复杂的基础上的,H.264视频编码巨大的运算量已经成为其广泛应用的瓶颈,如何高效、快速的实现其编、解码已成为急需解决的问题。多核时代的到来,为CPU带来了更高的计算密度和更强的并行处理能力,为解决H.264运算量巨大的问题提供了良好的平台。 本文从对H.264帧内预测和帧间预测算法的研究入手,在对H.264并行算法研究和分析的基础上,提出了基于Macroblock级的热点问题并行法,并采用此方法对X264开源代码进行了多核优化。主要的研究工作和成果如下: 首先,研究了H.264帧内预测和帧间预测编码算法,尤其是对计算复杂度很高的预测模式选择以及运动估计算法模块进行了较为深入的研究; 其次,对H.264并行算法进行了研究,并对各种算法的优缺点进行了分析,在此基础上,对热点问题进行了定义,并提出了基于Macroblock级的热点问题并行法。结合对X264开源代码预测部分的研究,对基于Macroblock级的热点问题并行法的可并行性做了分析; 然后,对并行程序设计流程及其各个步骤进行了研究,对并行性能的评测进行了分析,并详细介绍了本文选用的OpenMP并行编程模型; 最后,在多核平台上,采用OpenMP并行编程模型和Intel Parallel Studio并行程序开发工具,采用本文提出的热点问题并行法,对X264开源代码预测部分中的热点问题进行了多核优化,并比较分析了优化前后的编码结果。 本文通过对X264开源代码预测部分中的热点问题进行多核优化,有效的缩短了编码所用的时间,且能够获得高质量的压缩编码图像。因此,本文在H.264多核优化的研究方面具有一定的实用价值。 收起