基于xvmc的mpeg-2硬件解码的研究与实现new

《基于xvmc的mpeg-2硬件解码的研究与实现new》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、万方数据计算机工程与设计ComputerEngineeringandDesign2010，31(10)2253·多媒体技术·基于XvMC的MPEG．2硬件解码的研究与实现刘海恩，武频(上海大学计算机工程与科学学院，上海200072)摘要：研究了如何利用GPU来加速视频解码，概述了MPEG-2视频解码的系统框架，论述了MPEG一2视频解码在Linux下以XvMC(Xvideomoti∞compensation)为APl并基于通用可编程GPU的实现过程，重点讨论了MPEG一2视频解码中1DCT(inverse

2、discretecosinetransform)和运动补偿的实现，提出了新的优化算法．MPEG-2视频解码算法具有一定的通用性，实验结果表明，与传统的解码方式相比，该解码器不仅能加速视频解码，还能有效降低CPU的利用率和电脑的功耗．关键词：硬件解码：动态视频标准2；运动补偿；反离散余弦变换；X视频运动补偿中图法分类号：TN919．81文献标识码：A文章编号：1000．7024(2010)10-2253．04ResearchandimplementationofMPEG一2hardwaredecodingb

3、asedonXvMCLIUHai．en．WUPin(SchoolofComputerEngineeringandScience，ShanghaiUniversity,Shanghai200072，China)Abstract：ThestudyonleveragingtheGPUtoacceleratethevideodecodingispresented,thesystemframeworkofdecodingofMPEG-2(movingpicturesexpertsgroup)issummari7媳t

4、herealizationofMPEG-2hardwaredecodingusingXvMC(Xvideomotioncompen-sation)basedOilgeneralprogrammableGPUisexpounded,andespeciallytheimplementationandoptimizationofmotioncompensationandIDCTarcdiscussed．ThealgorithmofMPEG-2decodingcanbeusedinmanysituations．T

5、heexperimentalresultsshowthatsig—nificantspeed-upcallbeachieved,CPUutilizationandcomputeancrgycanbereducedsignificantlybyutilizingtheGPUpower．Keywords：hardwaredecoding；MPEG-2：motioncompensation；IDCT；XvMC0引言1系统框架以MPEG(movingpicturesexpertsgroup)为核心技术的数字视频技

6、术对数字图像通信有深刻的影响。MPEG．2是一组用于视音频压缩编码及其数据流格式的国际标准。视频压缩编码标准在不断更新，但MPEG-2在目前消费类电子视频设备中使用还是比较广泛，主要应用在DVD／SVCD的制作压缩方面，同时在数字视频广播方面也有广泛应用。近年来，开源的Linux操作系统的长足发展，虽然在易用性上还不可能和Windows抗衡，但是它的免费使用和开源也吸引了不少眼球，使用Linux操作系统的入越来越多，使得在Linux下利用GPU对MPEG-2进行硬件解码的研究和实现具有一定的现实意义。目前

7、已经有许多针对GPU处理图像视频的研究，文献[1】在GPU上实现了对图像的快速处理算法，文献【2】在DirectX下就MPEG．2解码在GPU上的实现进行了研究和探索，并提出了具体的实现方法。文章借鉴了文献[2】的方法，在Linux下采用XvMC作为API对MPEG-2的通用可编程GPU硬件解码进行了研究和实现，并针对反离散余弦变换和运动补偿的GPU实现提出了新的优化算法。1．1MPEG-2的解码过程以MPEG．2为标准的图像编码(不包括音频部分)，采用混合分级的方法，即除了最基本的数据层外，有时还包含其

8、它层，这里仅介绍基本层的解码过程。其解码过程就包括5个步骤如图l所示。图1MPEG．2视频解码步骤步骤1接收视频码流，利用可变长解码器提取相关参数。首先提取的是OCT(discretecosinetransform)直流系数，按照两个码表(一个是亮度码表，另一个是色度码表)进行解码。步骤2由于在编码端，对DCT变换后的数据进行Z扫描，所以在解码端，应该将一块中解出的系数作“逆扫描”进行重新排序。这一方面使得接收数据可以按同样的