基于cuda的h.264并行壓縮編碼算法研究

1、湖南大學(xué)碩士學(xué)位論文基于CUDA的H.264并行壓縮編碼算法研究姓名：季加良申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：計(jì)算機(jī)往常與技術(shù)指導(dǎo)教師：陳佐20110528碩上學(xué)位論文A b s t r a c tW i t h t h e d e v e l o p m e n t o f n e t w o r k a n d 3 G t e c h n o l o g y ，i t p r o m o t e s t h ea p p l i c a t

2、i o n s a n dr e s e a r c h o f v i d e o c o m p r e s s i o n s t a n d a r d w i t h h i g h c o m p r e s s i o ne f f i c i e n c y a n db e t t e r n e t w o r k r o b u s t n e s s i n v i d e oc o m m u n i c a

3、t i o n s ．H o w e v e r , t h ec o m p u t a t i o n a l l yi n t e n s i v ea n d d a t a - i n t e n s i v eo fv i d e oc o m p r e s s i o nc o d i n gs t a n d a r d sa r es t i l l c o n s t r a i n t si nt h ea p

4、p l i c a t i o n ，s u c ha s H ．2 6 4 ／A V C ．N V I D I A ' sC U D A s h o w st h e h i g h - p e r f o r m a n c e c o m p u t i n g o f G P Ua n d c a na p p l y i t s p o w e r t o s c i e n t i f i cc o m p u t

5、i n g ，g r a p h i c sa n d v i d e o p r o c e s s i n gw h i c h h a sh i g hc o m p u t i n gd e m a n d si nd a t ap r o c e s s i n g ．B a s e d o nC P Ua n dG P U h e t e r o g e n e o u sp a r a l l e l s y s t e

6、m ，t h er e s e a r c h o fa p p l y i n gi tt ov i d e o e n c o d i n gt e c h n o l o g ya n d t h ek e y a l g o r i t h m so f v i d e o c o m p r e s s i o nc o d i n gw i l lb es i g n i f i c a n t l yi m p o r t

7、 a n tt oi m p r o v em u l t i m e d i aa p p l i c a t i o nt e c h n o l o g ya n d h i g h - p e r f o r m a n c ec o m p u t i n gt e c h n o l o g y ．T h i s p a p e rt o o k t h e C U D A - b a s e d p a r a l l e

8、 l c o m p u t i n g a n dm o t i o n e s t i m a t i o na l g o r i t h ma st h em a i n o b j e c to fs t u d y a n dp r o p s e daC U D A —b a s e dp a r a l l e lc o m p u t i n gm o d e l o f m o t i o n e s t i m a

9、 t i o n a n d o p t i m i z a t i o n m o d e l ．T h e r e s u l t s o f t h i s s t u d yi n c l u d e ：F i r s t l y , i t a n a l y z e dt h ep a r a l l e l c o m p u t i n gm o d e l o f C P U ／G P Uh e t e r o g e

10、 n e o u ss y s t e m sa n dp r o p o s e dag l o b a lm o t i o ne s t i m a t i o np a r a l l e l c o m p u t i n gm o d e l ．A tt h eb e g i n n i n g ，i t s t u d i e dt h e c h a r a c t e r i s t i c s o f g l o b

11、 a l m o t i o ne s t i m a t i o n a l g o r i t h ma n dc o m p l e t e d m o t i o n e s t i m a t i o nm a t c h i n gb y i t e r a t i o nm a t r i x o f m u l t i p l e t h r e a d so nC U D A ．B a s e do na s y n

12、c h r o n o u sm e c h a n i s m o fC U D A a r c h i t e c t u r e ，i tc a n h i d ep a r td e l a yw h i c hw a sc a u s e db yk e r n e lf u n c t i o n ．T h i s m o d e lo f m o t i o ne s t i m a t i o n h a sm a d

13、e s i g n i f i c a n ta c c e l e r a t i o ne f f i c i e n t ．S e c o n d l y , i tp r o p o s e d af a s t s e a r c h i n gm o t i o n e s t i m a t i o n a l g o r i t h m t h a t w a ss u i t a b l ef o rp a r a l

14、 l e lc o m p u t i n gm o d e l b a s e do nC U D A ．I t t o o k p r e d i c t i n gm a c r o ．b l o c ka st h es m a l l e s tu n i to f p a r a l l e lc o m p u t a t i o n i nt h eb l o c k a n db a l a n c e dt h ec

15、 o m p u t a t i o na m o n g w a r p s ；e a c h w a r p p r o c e s s e d t h e m a t c h i n g w o r k b e t w e e n o n e o r m o r ep r e d i c t i n g m a c r o —b l o c ka n dc u r r e n t b l o c k ．T h i s m o d

16、e l ，d i v i d e dp a r a l l e l c o m p u t i n gt a s k s w i t h w a r p s ，a c h i e v e d d a t a p a r t i t i o n m o d e lb a s e d o nC U D A a n dw a sm o r es u i t a b l ef o rv a r i e t yq u i c k s e a r

17、c hm o d e l s ．T h i r d l y , w ep r o p o s e daC U D A - b a s e do p t i m i z a t i o nm o d e l ．T h em o d e la n a l y z e sv a r i o u s h a r d w a r e r e s o u r c e s o n G P Ua n d i t s i m p a c t o n p