[發明專利]基于CPU和GPU的圖像協同解碼方法及裝置

有效

• 申請號: 201510531805.3
• 申請日: 2015-08-26
• 公開（公告）號: CN105120293B
• 公開（公告）日: 2018-07-06
• 發明（設計）人: 李明鎖;于忠策;周擁軍;賀經緯;陳騰
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司洛陽電光設備研究所
• 主分類號: H04N19/63
• 分類號: H04N19/63;H04N19/124;H04N19/436;H04N19/42
• 代理公司: 北京市維詩律師事務所 11393
• 代理人: 楊安進

1.一種基于CPU和GPU的圖像協同解碼方法，其特征在于，應用于配置有中央處理器CPU和圖形處理器GPU的電子設備，所述方法包括：

接收圖像編碼碼流，其中所述圖像編碼碼流為經過JPEG2000編碼后的圖像碼流；

調用所述電子設備的CPU對所述圖像編碼碼流順序進行頭信息解析及JPEG2000標準中定義的tier-2算法處理，得到第一處理結果；

提取所述圖像編碼碼流的圖像分辨率值，判斷所述分辨率值是否高于預設的分辨率閾值，如果是，調用所述電子設備的GPU對所述第一處理結果進行JPEG2000標準中定義的tier-1算法處理，得到第二處理結果；

否則，繼續控制所述電子設備的CPU對所述第一處理結果進行JPEG2000標準中定義的tier-1算法處理，得到第二處理結果；

調用所述電子設備的GPU對所述第二處理結果順序進行反量化處理、小波逆變換及DC電平變換，得到解碼后的圖像數據；

其中，GPU使用一個專門的守護線程，負責顯存-內存數據的傳輸以及與其他線程的通信，以便獲知讀取和寫入目的緩沖是否可用；該專門的守護線程負責從CPU-GPU中間數據隊列取數據，上傳到顯存，執行GPU解碼階段，將解碼結果下傳到輸出緩沖數組的對應位置中，同時負責與其他環節的CPU線程通信；CPU掃描線程得到GPU守護線程的隊列非空信號后，掃描一次輸出緩沖隊列，將索引最小的數據輸出。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述電子設備的CPU與GPU之間的數據傳遞方式為：CPU將數據發送至預先建立的緩沖隊列，GPU從所述預先建立的緩沖隊列異步獲取數據。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述調用所述電子設備的GPU對所述第一處理結果進行JPEG2000標準中定義的tier-1算法處理，得到第二處理結果，包括：

調用所述電子設備的GPU為所述第一處理結果中的每個圖像編碼碼塊分配一個線程束Warp，其中不同圖像編碼碼塊對應不同的線程束Warp；

以Warp為處理單位對所述第一處理結果中的每個圖像編碼碼塊進行JPEG2000標準中定義的tier-1算法處理，得到第二處理結果；

其中，每個圖像編碼碼塊間并發，每個碼塊對應一個線程；每32個線程束Warp使用一個執行計算。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述電子設備的GPU對所述第二處理結果順序進行反量化處理之后，還包括：

利用GPU的并行能力將反量化處理結果直接排列成小波逆變換所需的線性格式，以提高所述電子設備的GPU執行小波逆變換的效率。

5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述電子設備的GPU對所述第二處理結果順序進行反量化處理之后，還包括：

識別圖像編碼空碼塊，以減少所述電子設備的GPU執行小波逆變換階段的計算量。

6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述電子設備的GPU執行小波逆變換的方式，包括：

利用GPU的高速顯存緩存一次小波逆變換需要的數據，以減少從低速顯存中的讀寫次數，優化小波逆變換的數據讀取速度。