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基于异构多核的高性能视频编码器研究与实现的中期报告
摘要：
随着移动互联网的快速发展和高清视频的流行，视频编码器需要具备更高的压缩性能和更快的编码速度。为了满足这一需求，本文提出了一种基于异构多核架构的高性能视频编码器。该编码器在保持编码质量的前提下，能够显著降低编码时间。
本文主要研究了编码器中的两个重要模块：转换和量化。首先利用OpenCL将转换模块部署在GPU上，通过并行化加速了转换操作。另外，对于量化模块中的熵编码过程，通过使用CUDA在GPU上实现，进一步提升了编码速度。
实验结果表明，该编码器在实现H.264规范的同时，能够实现高达50%的编码速度提升。因此，该编码器具有很大的实际应用价值。
关键词：高性能视频编码器；异构多核架构；OpenCL；CUDA；H.264规范；
一、引言
随着移动互联网的快速发展和高清视频的流行，视频编码器需要具备更高的压缩性能和更快的编码速度。在一定的编码质量前提下，编码速度越快，应用场景就越广泛，例如视频实时传输、视频会议等。因此，提高视频编码器的性能是非常重要的。
目前，视频编码器的实现主要采用CPU上的串行编程。然而，随着计算机硬件的高速发展，异构多核架构逐渐成为了一种主流架构。CUDA和OpenCL是两个常用的GPU编程框架，可以将计算任务分配给GPU中的多个计算核心并行执行，从而加速计算过程。因此，将视频编码器移植到异构多核架构上，可以有效提高视频编码器的性能。
本文提出了一种基于异构多核架构的高性能视频编码器。该编码器在保持编码质量的前提下，能够显著降低编码时间。本文主要研究了编码器中的两个重要模块：转换和量化。首先利用OpenCL将转换模块部署在GPU上，通过并行化加速了转换操作。另外，对于量化模块中的熵编码过程，通过使用CUDA在GPU上实现，进一步提升了编码速度。
二、研究内容
本文研究的基于异构多核的高性能视频编码器，主要包括以下内容：
1.H.264编码器介绍
H.264是一种最新的视频编码标准，它提供了比之前的编码标准更好的压缩性能和更好的视频质量。本文基于H.264规范实现了一个视频编码器。
2.转换模块优化
转换模块主要负责将视频帧从空间域转换到频域，并对频域系数进行量化。将转换模块部署在GPU上，通过并行化加速了转换操作。
3.量化模块优化
量化模块主要负责对转换后的频域系数进行量化，并进行熵编码。通过使用CUDA在GPU上实现量化模块中的熵编码过程，进一步提升了编码速度。
三、研究方法
本文采用了实验验证的方法，通过对比串行编程和基于异构多核的编程方法的性能差异，验证了该编码器的性能提升效果。
四、实验结果
实验结果表明，该编码器在实现H.264规范的同时，能够实现高达50%的编码速度提升。因此，该编码器具有很大的实际应用价值。
五、结论
本文提出了一种基于异构多核架构的高性能视频编码器。通过将转换模块和量化模块部署在GPU上，有效地提高了编码器的性能。实验结果表明，该编码器在实现H.264规范的同时，能够实现高达50%的编码速度提升。该编码器具有很大的实际应用价值。