基于CUDA平台的AVS视频编码应用-论文.pdf

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1、总第17卷186期大众科技VOI．17No．22015年2月PopularScience&TechnologyFebruary2015基于CUDA平台的AVS视频编码应用黄海钟嫡颜海峰刘忆宁(桂林电子科技大学数学与计算科学学院，广西桂林541004)【摘要】文章通过研究AVS视频编码在可编程图形处理器上实现，充分利用图形处理器的高性能并行运算能力和浮点计算能力加快编码的处理程。实验结果表明，在保证视频质量的同时，大大提升了AVS视频编码的速度。【关键词】GPU；视频编码；GOP级的并行编码；CUDA【中图分类号】TN76【文献标识码】A【文章编号11008．1151(2015)02．0013

2、．03AVSvideocodingapplicationsbasedonCUDAplatformAbstract：ThispaperstudiestheAVSvideocodinginprogrammablegraphicsprocessortotakefulladvantageofthegraphicsprocessor,high-performanceparallelcomputingpowerandfloating-pointcomputingpowertospeeduptheprocessofcodingprocess．Experimentalresultsshowthatthevi

3、deoquality,greatlyenhancethespeedoftheAVSvideocoding．Keywords：GPU；videocoding；GOPlevelparallelismcoding；CUDA1引言了十几年的发展之后，都有了许多明显变化，很多新的方法相继提出。目前音视频产业领域有四个信源编码标准可供选择，AvS(AudioVideocodingStandard，音视频编码标准)它们分别是：MPEG一2、MPEG一4、EG一4AVC(简称AVC，也称是由我国自主制定的、享有自主知识产权的第二代信源编码技JvT、H．264)、AVS。按制订者来划分，前三个标准是由MPEG

4、专术标准。2006年2月，国家标准化管理委员会正式批准AVS的第家组发展制订的，第四个标准是我国自主制订的。按发展阶段二部分(AVSi-P2)即视频部分为国家标准。AVS视频标准的编划分，第一个标准属于第一代信源标准，其余三个标准皆为第码效率比以前的MPEG4等视频编码标准的编码效率高。二代信源标准。按编码效率这一主要技术指标进行比较：ldPEG-4H．264／AVC视频编码标准的压缩效率非常高，但是的编码效率是MPEG一2编码效率的1．4倍，AVS和AVE的编码效H．264／AVC的这种高压缩效率的获得却是以较高的计算时间复率相差无几，都是EG一2编码效率的两倍多。杂度为代价的，而且H．2

5、64编码算法在CPU上展开了大量的优随着显卡的进一步发展以及越来越多的开发人员参与到化策略，技术上也已经非常成熟，因此，研究人员开始探索其GPU的并行计算开发中来，GPU的并行计算能力和访存带宽的速他一些能提高压缩编码效率的方式。近些年来，由于图形硬件度都有了很大的提高，而且在显示图像时GPU还做一些了优化的飞速发展和更新，GPU(GraphicProcessingUnit，图形处理处理，它的计算能力实际上已经超越了通用的CPU。如此强大器)的计算速度也在不断地提高，此外它还拥有非常强大的并行的芯片如果只是拿来作显卡的话未免太过大材小用了。因此，计算能力与浮点运算能力。2007年6月，NVI

6、DIA公司推出了NVlDIA公司推出了CUDA架构，它使显卡除了用于图像计算以外cuDA(ComputeUnifiedDeviceArchitecture，统一计算设还有其他的功能。GPU的专长在于密集型数据的处理和并行计备架构)编程模型，该模型在利用GPU的通用计算资源上更加地算，所以在需要大规模并行计算的领域里CUDA可以大显身手。充分合理“。而目前的Pc机在实时编解码高清晰视频时，其处通用GPU已经能够达到十万的线程数量级，因而，提高GPU的理器要承担的压力非常大。因此研究以CUDA为基础的视频编解并行计算效率对于提升GOP级的并行计算能力意义重大。码，对于编解码时计算时间的减少、整个

7、编码性能的提高等方面都有着非常重要的现实意义。3实现方案2解决方案3．1ASV原理分析无论是音视频编码技术自身还是该产业的应用背景在经过如图1所示AVS编码器的系统结构。不难发现，AVS使用的【收稿日期】2015-01．12【基金项目12014年全国大学生创新创业训练计划(XY290398o【作者简介】黄海，男，广西玉林人，桂林电子科技大学数学与计算科学学院信息计算专业学生；钟嫡，女，江西赣州人，桂林电子科技