基于hevc的并发解码技术研究与实现

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1、硕士学位论文基于HEVC的并发解码技术研究与实现RESEARCHANDIMPLEMENTATIONOFCONCURRENTDECODINGTECHNOLOGYBASEDHEVC陈明明哈尔滨工业大学2014年11月国内图书分类号：TP391.4学校代码：10213国际图书分类号：681.39保密：公开工学硕士学位论文基于HEVC的并发解码技术研究与实现硕士研究生：陈明明导师：何震宇副教授申请学位：工学硕士学科：计算机科学与技术所在单位：深圳研究生院答辩日期：2014年11月授予学位单位：哈尔滨工业大学Clas

2、sifiedIndex:TP391.4U.D.C:681.39DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHANDIMPLEMENTATIONOFCONCURRENTDECODINGTECHNOLOGYBASEDHEVCCandidate：ChenMingmingSupervisor：AssociateProf.ZhenyuHeAcademicDegreeAppliedfor：MasterDegreeinEngineeringSpecialty：Com

3、puterScienceandTechnologyShenzhenGraduateSchoolAffiliation：DateofDefense：November,2014Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要视频编解码标准从最早的MPEG-1和H.261开始发展，到如今使用广泛的H.164/AVC，再到下一代编码视频标准HEVC（H.265），经历了多核发展过程，针对的分辨率也越来越大。从QVGA

4、到现在的8Kx4K分辨率，帧像素面积增长几百倍，需要的计算资源也越来越多，要求的硬件设置也越来越高。针对于目前移动设备有限的计算资源和增加续航能力，本论文提出了两个方法用来加速HEVC的解码速度及降低通用处理器的负担，从而增加移动设备续航能力。在PC上，相对比成熟且流行的H.264/AVC，HEVC解码器还相对落后且效率低下。因此，PC上的HEVC解码效率需要提高，从而充分发挥HEVC的压缩优势，减少HEVC解码需要的高计算成本造成的负担。本文首先提出了一种基于WPP的改进方法来提高HEVC解码效率。传统的

5、HEVC解码器在应用WPP技术时，线程间需要频繁的通信来保证线程的同步，多个线程依赖关系导致WPP技术的加速效果并不是十分理想。本文提出的改进方法在线程同步上使用优化的方法来减少线程等待损耗等，从而提高WPP的并发解码效果。在当前处理器架构下，使用SIMD加速编解码是常用的手段。本论文提出的第二个方法针对HEVC的解码特点，在模式选择和运动补偿等阶段做了优化，从而使HEVC的解码效率得到提高。本文提出的两种算法模型都经过标准测试序列测试。本论文提出的并行解码在720P、1080P和2K分辨率下都取得了很好的

6、加速效果。本论文提出的并行解码方法在8线程并发解码时，平均能达到4倍的加速效果。本论文提出的SIMD的HEVC优化方法能达到5倍的加速效果。关键词：HEVC；H.265；并行解码；单指令多数据-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractVideocodecstandardfromtheearliestMPEG-1andH.261begantodevelop,andhasbeenwidelyusedinourdailylife.HEVC(H.265)isthenext-generationvideoe

7、ncodingstandard.Experiencedamulticoredevelopmentprocessfortheresolutionisalsogrowing.ThepresentresolutionfromQVGAto8Kx4K,pixelareagrowshundredsoftimes,andrequiresmoreandmorecomputinghardwareresources.Targetsatmobiledevicesarecurrentlylimitedbycomputingreso

8、urcesandincreaseendurance,thisthesisproposestwomethodstoaccelerateHEVCdecodingspeed,reducestheburdenongeneral-purposeprocessors,therebyincreasingthebatterylifeofmobiledevices.OnthePC,therelativeratioofmaturea