[發(fā)明專利]一種基于多核平臺(tái)的HEVC并行幀內(nèi)預(yù)測方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610192646.3
• 申請(qǐng)日: 2016-03-30
• 公開（公告）號(hào): CN105791829B
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡棟;束駿;方狄
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京郵電大學(xué)
• 主分類號(hào): H04N19/147
• 分類號(hào): H04N19/147;H04N19/61;H04N19/82
• 代理公司: 南京知識(shí)律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 汪旭東

1.一種基于多核平臺(tái)的HEVC并行幀內(nèi)預(yù)測方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

(1)主線程首先確定LCU的尺寸，根據(jù)LCU的尺寸可以決定最大編碼深度H以及需要使用的線程或核的數(shù)量；

(2)線程池初始化完成后，根據(jù)CPU數(shù)量創(chuàng)建相應(yīng)的線程數(shù)，并將每個(gè)線程綁定到不同的核上；

(3)根據(jù)最大編碼深度H，初始化H個(gè)優(yōu)先級(jí)任務(wù)隊(duì)列，分別用于存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)不同深度CU的RDcost的計(jì)算任務(wù)，每個(gè)隊(duì)列中CU的RDcost計(jì)算任務(wù)是按四叉樹遍歷順序分配優(yōu)先級(jí)的；

(4)分別調(diào)用線程池中H+1個(gè)線程來處理所述H個(gè)優(yōu)先級(jí)任務(wù)隊(duì)列，最后一個(gè)隊(duì)列使用兩個(gè)線程并行處理，每個(gè)線程同時(shí)取出對(duì)應(yīng)隊(duì)列中優(yōu)先級(jí)最高的CU，同時(shí)并行幀內(nèi)預(yù)測，當(dāng)4個(gè)子CU串行完成RDcost的計(jì)算和重建后，與父CU的RDcost值進(jìn)行比較，從而決定該層CU的最優(yōu)劃分與最佳預(yù)測模式；

所述并行幀內(nèi)預(yù)測方法中引入了優(yōu)先級(jí)任務(wù)隊(duì)列來存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)不同深度CU的RDcost的計(jì)算任務(wù)，每個(gè)隊(duì)列中CU的RDcost計(jì)算任務(wù)是按四叉樹遍歷順序分配優(yōu)先級(jí)的，每個(gè)隊(duì)列都調(diào)用一個(gè)空閑線程來處理，具體處理過程如下：

步驟4-1所有的優(yōu)先級(jí)任務(wù)隊(duì)列同時(shí)進(jìn)行處理，即調(diào)用線程池中一個(gè)線程來處理本隊(duì)列中優(yōu)先級(jí)最高的RDcost計(jì)算任務(wù)；

步驟4-2在第H個(gè)優(yōu)先級(jí)任務(wù)隊(duì)列中，根據(jù)同一深度下并行幀內(nèi)預(yù)測可知，第一組內(nèi)的CU單元可并行處理，則第一組內(nèi)CU單元具有相同的優(yōu)先級(jí)，在此隊(duì)列中，調(diào)用線程池中兩個(gè)線程一次并行處理兩個(gè)CU單元；

步驟4-3當(dāng)?shù)贖個(gè)優(yōu)先級(jí)任務(wù)隊(duì)列中前4個(gè)CU完成RDcost計(jì)算任務(wù)并重建完成，第H-1個(gè)優(yōu)先級(jí)任務(wù)隊(duì)列中第一個(gè)CU也完成RDcost的計(jì)算任務(wù)，比較第H-1個(gè)隊(duì)列中的RDcost與第H個(gè)隊(duì)列中4個(gè)RDcost之和，從而決定第H-1個(gè)隊(duì)列中第一個(gè)CU最優(yōu)劃分與最佳預(yù)測模式，按此方式繼續(xù)向下進(jìn)行；

步驟4-4直到第一個(gè)優(yōu)先級(jí)任務(wù)隊(duì)列中CU完成最優(yōu)劃分與最佳預(yù)測模式判斷，并行幀內(nèi)預(yù)測過程才終止；

(5)重復(fù)步驟4，直到所有優(yōu)先級(jí)任務(wù)隊(duì)列為空，即完成該LCU的幀內(nèi)預(yù)測過程。

2.如權(quán)利要求1所述的基于多核平臺(tái)的HEVC并行幀內(nèi)預(yù)測方法，其特征在于，步驟2中的線程池初始化階段，根據(jù)多核平臺(tái)CPU核心的數(shù)量創(chuàng)建相應(yīng)的線程數(shù)，并將每一個(gè)線程綁定到對(duì)應(yīng)的核上，通過綁定可以避免線程從一個(gè)核上被調(diào)度到另一個(gè)核上導(dǎo)致的總線競爭和Cache利用率下降問題，對(duì)于線程的并行，引入線程池模型來減少線程反復(fù)創(chuàng)建和銷毀的開銷，同時(shí)也減少多線程間的沖突。