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基于机群的H.264/AVC并行算法研究

作　者: 罗常英
导　师: 孙劲光
学　校: 辽宁工程技术大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: H.264/AVC 并行算法机群映射方法
分类号: TN919.81
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 18次
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内容摘要

H.264/AVC作为新一代视频编码标准拥有较高的编码效率,但是其获得优越性能的代价是运行时间的大大加长。采用并行运行方式可以有效缩短H.264/AVC的运行时间,而且机群并行系统又能充分利用每台机器的空闲资源,因此基于机群的H.264/AVC并行算法具有较高的研究价值。本文遵照并行算法设计方法学,根据H.264/AVC的编码原理,结合机群的自身特性,设计出了一种适合在机群并行系统上运行的H.264/AVC并行算法。该算法选择GOP作为数据划分的任务单元,采用Master-Worker通讯模型并结合非阻塞式通讯机制实现数据交换,再将I帧重复划分使每个任务单元可被Worker节点正确编码,最后使用有状态检测的乱序动态调度方法完成任务单元的映射,并对编码后的码流进行正确性验证和顺序重组。经实验证实,这种基于机群的H.264/AVC并行算法与原串行算法相比,能够保持编码效率和编码后的视频质量不改变,同时有效减少运行时间,具有较高的加速比和运行效率。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 引言  8-13
  1.1 研究背景以及意义  8-9
  1.2 国内外的研究现状  9-10
  1.3 研究的内容与方法  10-11
  1.4 论文的组织与结构  11-13
2 H.264/AVC 视频编码标准  13-22
  2.1 引言  13
  2.2 H.264/AVC 视频结构  13-15
  2.3 H.264/AVC 框架体系  15-16
  2.4 H.264/AVC 编解码原理  16-17
    2.4.1 H.264/AVC 编码原理  16-17
    2.4.2 H.264/AVC 解码原理  17
  2.5 H.264/AVC 新技术介绍  17-19
  2.6 H.264/AVC 码流结构  19-21
  2.7 本章小结  21-22
3 并行计算基础  22-30
  3.1 引言  22
  3.2 并行体系结构  22-24
    3.2.1 体系结构分类  22-23
    3.2.2 机群并行系统  23-24
  3.3 消息传递编程  24-26
    3.3.1 消息传递接口  24-25
    3.3.2 消息传递实现  25-26
  3.4 并行算法设计  26-28
  3.5 性能评价指标  28-29
  3.6 本章小结  29-30
4 基于机群的 H.264/AVC 并行算法  30-44
  4.1 引言  30
  4.2 划分  30-34
    4.2.1 划分方式的选择  30-32
    4.2.2 数据划分  32-34
  4.3 通讯  34-36
    4.3.1 Master-Worker 通讯模型  34-35
    4.3.2 非阻塞式通讯机制  35-36
  4.4 组合  36-37
    4.4.1 任务组合  36
    4.4.2 重复计算  36-37
  4.5 映射  37-42
    4.5.1 有状态检测的乱序动态调度方法  38-40
    4.5.2 有正确性验证的码流整合机制  40-42
  4.6 算法的功能模块与流程图  42-43
  4.7 本章小结  43-44
5 实验测试与分析  44-51
  5.1 引言  44
  5.2 机群环境及网络速度分析  44-45
  5.3 不同调度方法测试与分析  45-47
  5.4 不同视频序列测试与分析  47-49
  5.5 不同状态约束测试与分析  49-50
  5.6 本章小结  50-51
6 总结与展望  51-53
  6.1 本文工作总结  51
  6.2 后续工作及未来展望  51-53
参考文献  53-56
研究生在读期间公开发表的学术论文及科研成果一览表  56-57
致谢  57

基于机群的H.264/AVC并行算法研究

内容摘要

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