光电子·激光2022,Vol.33Issue(2) :217-224.DOI:10.16136/j.joel.2022.02.0325

基于DPRAP的高级残差预测算法可重构设计与实现

Reconfigurable design and implementation of advanced residual prediction algorithm based on DPRAP

谢晓燕 王淑欣 朱筠 张西红 姬申涛
光电子·激光2022,Vol.33Issue(2) :217-224.DOI:10.16136/j.joel.2022.02.0325

基于DPRAP的高级残差预测算法可重构设计与实现

Reconfigurable design and implementation of advanced residual prediction algorithm based on DPRAP

谢晓燕 1王淑欣 1朱筠 2张西红 1姬申涛1
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作者信息

  • 1. 西安邮电大学计算机学院,陕西西安710121
  • 2. 西安邮电大学电子工程学院,陕西西安710121
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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0.019 dB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 reconfigu-rable 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.

关键词

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

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基金项目

国家自然科学基金(61834005)

国家自然科学基金(61772417)

国家自然科学基金(61802304)

国家自然科学基金(61602377)

国家自然科学基金(61874087)

国家自然科学基金(61634004)

陕西省重点研发计划(2021GY029)

陕西省重点研发计划(2021KW-16)

出版年

2022
光电子·激光
天津理工大学 中国光学学会

光电子·激光

CSCD北大核心
影响因子:1.437
ISSN:1005-0086
参考文献量2
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