Рус Eng За 365 дней одобрено статей: 1993,   статей на доработке: 311 отклонено статей: 756 
Библиотека
Статьи и журналы | Тарифы | Оплата | Ваш профиль

Арзуманян Р.В., Сухинов А.И. Исследование возможности реализации высокопроизводительного программного декодера Google VP9.

Опубликовано в журнале "Программные системы и вычислительные методы" в № 2 за 2016 год в рубрике "Математическое и программное обеспечение новых информационных технологий" на страницах 184-200.

Аннотация: Предметом данной работы является оптимизация и организация параллельного исполнения стадий декодирования видеосигнала, сжатого в соответствие со спецификацией Google VP9. Подробно рассматриваются наиболее затратные с точки зрения машинного времени стадии декодирования и восстановления сжатого видеосигнала, исследуются возможности оптимизации и параллельного исполнения алгоритмов, лежащих в основе таких стадий как на центральных процессорах, так и на видеокартах с поддержкой вычислений общего назначения. Даётся комплексная оценка характеристик стадий декодирования, включая требования к производительности процессора и подсистемы памяти. Метод проведения работы – проведение численного эксперимента со сбором интересующей информации и последующим анализом результатов. Сбор информации реализован при помощи модификации исходного кода эталонного кодека и последующей сборки его в программное приложение - кодек. Новизна работы заключается в том, что в ней проведён комплексный анализ возможности вычислительных методов, лежащих в основе кодека и даны оценки возможности реализации параллельных вычислений с учётом особенностей целевого аппаратного обеспечения – MCCPU и GPGPU, а также проведена оптимизация стадии арифметического декодирования с учётом статистических особенностей распределения длин литералов, декодируемых из сжатого битового потока. В данной статье были сделаны выводы относительно наиболее вычислительно сложных стадий декодирования и возможности их оптимизации и параллельной реализации, а также проанализированы отличия от конкурирующего кодека Н265.

Ключевые слова: кодек, Google VP9, производительность, арифметическое кодирование, доступ к памяти, оптимизация, межкадровое предсказание, анализ алгоритма, параллельное программирование, GPGPU

DOI: 10.7256/2305-6061.2016.2.18430

Эта статья может быть бесплатно загружена в формате PDF для чтения. Обращаем ваше внимание на необходимость соблюдения авторских прав, указания библиографической ссылки на статью при цитировании.

Скачать статью

Библиография:
The H.264/MPEG4 Advanced Video Coding Standard and its Applications // http://iphome.hhi.de URL: http://iphome.hhi.de/wiegand/assets/pdfs/h264-AVC-Standard.pdf (дата обращения: 09.12.2015).
Draft ITU-T Recommendation and Final Draft International Standard of Joint Video Specification (ITU-T Rec. H.264 | ISO/IEC 14496-10 AVC) // hlevkin.com URL: http://www.hlevkin.com/Standards/h264.pdf (дата обращения: 09.12.2015).
Overview of the High Efficiency Video Coding (HEVC) Standard // http://iphome.hhi.de URL: http://iphome.hhi.de/wiegand/assets/pdfs/2012_12_IEEE-HEVC-Overview.pdf (дата обращения: 09.12.2015).
High efficiency video coding // sist.sysu.edu.cn URL: http://sist.sysu.edu.cn/~isscwli/ref/h265.pdf (дата обращения: 09.12.2015).
Web M and the New VP9 Open Video Codec // http://commondatastorage.googleapis.com URL: http://commondatastorage.googleapis.com/io-2013/presentations/258%20-%20VP9%20Preso%20for%20IO%20%28FINAL%29.pdf (дата обращения: 09.12.2015).
Grois, D.; Marpe, D.; Mulayoff, A.; Itzhaky, B.; Hadar, O. Performance comparison of H.265/MPEG-HEVC, VP9, and H.264/MPEG-AVC encoders // Picture Coding Symposium. 2013.-С. 394-397.
David Solomon, Giovanni Motta. Handbook of data compression // Springer/-2010. – С. 170
Bit Twiddling Hacks // Stanford.edu URL: // https://graphics.stanford.edu/~seander/bithacks.html (дата обращения 20.03.2016).
A VP9 Bitstream Overview // ietf.org URL: http://tools.ietf.org/html/draft-grange-vp9-bitstream-00 (дата обращения: 13.12.2015).
TECHNICAL OVERVIEW O F VP8, AN OPEN SOURCE VIDEO CODEC F OR THE WEB // research.google.com URL: http://static.googleusercontent.com/media/research.google.com/ru//pubs/archive/37073.pdf (дата обращения: 15.12.2015).
Воеводин В.В., Воеводин Вл. В. Спасительная локальность суперкомпьютеров // Открытые системы.-2013. – №9.-С. 12-15
Asaduzzaman, A.; Suryanarayana, V.R.; Rahman, M. Performance-power analysis of H.265/HEVC and H.264/AVC running on multicore cache systems // Intelligent Signal Processing and Communications Systems. 2013.-С. 174-179.
Пат. 7982641 B1 США, US 12/613,830. Context-based adaptive binary arithmetic coding engine/ [Способ контекстно-адаптивного арифметического кодирования] Guan-Ming Su, Leung Chung Lai, Wenchi Hsu, Qian Tang, Li Sha, Ching-Han Tsai; заявитель и патентообладатель Marvell International Ltd (США).
Пат. 7808406 B2 США, US7808406 B2. Method and apparatus for realizing arithmetic coding/decoding / [Способ и устройство для осуществления арифметического кодирования] Yun He, Wei Yu, Ping Yang, Xinjian MENG; заявитель и патентообладатель Huawei Technologies Co., Ltd., Tsinghua University.
Пат. 13/801,350 США, US20130243093 A1. Motion vector coding and bi-prediction in hevc and its extensions / [Кодирование векторов движения и двухсторонняя компенсация движения для HEVC и его расширений] Ying Chen, Ye-Kui Wang, Li Zhang; заявитель и патентообладатель Qualcomm Incorporated.

Правильная ссылка на статью:
просто выделите текст ссылки и скопируйте в буфер обмена