基于DPRAP的高级残差预测算法可重构设计与实现

作     者：谢晓燕 王淑欣 朱筠 张西红 姬申涛 XIE Xiaoyan;WANG Shuxin;ZHU Yun;ZHANG Xihong;JI Shentao

作者机构：西安邮电大学计算机学院陕西西安710121 西安邮电大学电子工程学院陕西西安710121 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(61834005,61772417,61802304,61602377,61874087,61634004) 陕西省重点研发计划(2021GY029,2021KW-16)资助项目 

出 版 物：《光电子．激光》 (Journal of Optoelectronics·Laser)

年 卷 期：2022年第33卷第2期

页      码：217-224页

摘      要：针对三维高效视频编码(three dimensional-high efficiency video coding,3D-HEVC)中高级残差预测(advanced residual prediction,ARP)算法没有充分利用深度图的数据特性而导致编码时间长、硬件加速资源占用率高的问题,提出了一种基于可重构硬件实现的ARP快速选择算法。本文首先依据深度图的数据特性将其分为近中远3个区域,然后设定阈值对不同区域下的高级残差预测算法进行快速选择,从而达到减少编码时间的目的。实验结果表明与标准平台HTM-16.1相比快速选择算法在平均峰值信噪比(peak signal to noise ratio,PSNR)的损耗仅为0.019dB的情况下编码时间降低8.10%。最后利用动态可编程可重构阵列处理器(dynamic programmable reconfigurable array processor,DPRAP)对ARP快速选择算法进行并行加速,再基于阵列处理器的重构机制提出一种可重构实现方案,达到对算法加速的同时降低硬件资源占用率的目的。实验表明所设计的可重构方案与并行方案相比总体减少了50%的处理元(process element,PE)数量和33.23%的指令数,平均加速比达到1.9。优化前后的算法结合视差估计进行对比验证,平均加速比达到2.5。因此本文对3D-HEVC算法的实时视频编码具有一定的参考价值。

主 题 词：三维高效视频编码 深度图 视点间预测 阵列处理器 并行化 可重构 

学科分类：0810[工学-土木类] 08[工学] 081001[081001] 

核心收录：

D　O　I：10.16136/j.joel.2022.02.0325

馆 藏 号：203109146...