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AVS视频解码器在PC平台上的优化及场解码的改善

作　者: 姜景涛
导　师: 宋益波
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 计算机科学与技术
关键词: AVS标准解码器优化多线程 SSE2
分类号: TN919.81
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

AVS(Audio Video coding Standard),由中国音视频专家组研制开发,是中国第一个具有自主知识产权的国家音视频编码标准。该标准适用于高分辨率数字广播、高密度DVD播放器、流媒体服务器和无线多媒体通信等领域。本文主要针对AVS编解码器进行性能优化,从而促进AVS标准的实际应用。本文首先针对AVS编码标准,先对其编解码原理进行说明,接着描述其关键技术如帧内预测、帧间预测、变换、熵编码和滤波等。然后就其解码器结构和流程作了详细分析,并对视频序列进行了详尽的解码测试,对每个模块的调用频数以及运行的时间复杂度进行了详细的分析。然后,对调用频数和运行时间较长的模块,采用了多种方式进行优化。对于解码器:首先调整了解码程序的流程,减少了对内存的访问;其次,从算法、代码和SSE2(Steraming SIMD Extension 2)指令对解码器进行优化;最后,对多核处理器,通过并行解码对解码器进行优化。而在算法优化方面,主要针对哥伦布解码和运动补偿进行优化;对于代码优化,主要包括查表优化、循环优化、条件分支的优化以及其它一些优化方法。对于SSE2指令优化,主要是对耗时较多的模块进行优化,这些模块包括反变换、插值、滤波和重建模块。而并行解码主要是指在多核处理器上利用多线程并行解码宏块、片以及帧。通过上述优化后,解码器可对高清序列进行实时解码,实现了优化的目标。同时,本文还对场解码进行了研究,并提出了场解码的改进算法。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第1章绪论  7-12
  1.1 课题背景  7
  1.2 国际流行的音视频编码标准  7-10
  1.3 AVS标准  10
  1.4 本文的主要研究内容  10-12
第2章 AVS视频压缩标准  12-22
  2.1 引言  12-13
  2.2 AVS的关键技术  13-21
    2.2.1 AVS宏块的划分  13-14
    2.2.2 帧内编码  14-15
    2.2.3 帧间编码  15-18
    2.2.4 整数变换与量化  18-19
    2.2.5 熵编码  19-20
    2.2.6 环路滤波  20-21
  2.3 本章小结  21-22
第3章 AVS视频解码器在PC平台上的优化  22-55
  3.1 引言  22
  3.2 解码器框架的调整  22-24
    3.2.1 参考代码的解码结构分析  22-23
    3.2.2 程序流程的调整  23-24
  3.3 解码器的优化  24-54
    3.3.1 参考解码器性能分析  24-25
    3.3.2 优化技术综述  25-26
    3.3.3 关键算法的优化  26-34
    3.3.4 代码优化  34-36
    3.3.5 处理器指令优化  36-49
    3.3.6 并行解码优化  49-54
  3.4 本章小结  54-55
第4章场解码的改善  55-69
  4.1 引言  55
  4.2 去隔行算法概述  55
  4.3 基于非运动补偿的去隔行算法  55-63
    4.3.1 空间线性去隔行算法  55-57
    4.3.2 时间线性去隔行算法  57-59
    4.3.3 时空线性去隔行算法  59
    4.3.4 非线性去隔行算法  59-63
    4.3.5 运动自适应去隔行  63
  4.4 基于运动补偿的去隔行算法  63-64
  4.5 一种新的去隔行算法  64-68
  4.6 本章小结  68-69
结论  69-70
参考文献  70-75
致谢  75

AVS视频解码器在PC平台上的优化及场解码的改善

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