H.264计算密集型任务在可重构处理器上的映射.pdf

【H.264计算密集型任务在可重构处理器上的映射】 在现代视频编码标准中，H.264因其高效能和高压缩比，成为广泛应用的编码格式，广泛应用于数字电视、手机和PC等领域。然而，实现H.264的高清实时解码在传统的DSP或ASIC方案上存在挑战，特别是在满足实时性和低功耗要求的同时。这时，可重构处理器作为一种兼顾通用性和高性能的计算结构，成为了理想的解决方案。 可重构处理器，如文中提到的REMUS，能够根据需要改变其内部结构，适应不同计算任务，从而在处理H.264解码中的计算密集型任务时，展现出接近专用集成电路的性能和灵活性。这些计算密集型任务主要包括IDCT（反离散余弦变换）、MC（运动补偿）、Intra-prediction（帧内预测）和deblocking（去块效应滤波），它们占据了H.264解码约80%的计算量。 文章提出了一种针对粗粒度可重构处理器的映射方案，针对上述计算密集型算法进行优化，以满足H.264高清实时解码的需求。相比于之前M. Ganesan和D. Peng在2007年和2009年的方案，该方法在性能上有显著提升，证明了可重构处理器在处理H.264解码任务时的有效性，并对可重构计算领域的配置方法学研究提供了有价值的参考。 在H.264编码标准中，混合编解码模型结合预测和变换技术，如IDCT，是实现高效编码的关键。运动补偿则用于估计相邻帧的像素值，以减少信息冗余。帧内预测则是根据当前块的像素值预测未来像素，进一步提升压缩效率。去块效应滤波则是为了消除编码过程中产生的块效应，提高视频质量。这些步骤在可重构处理器上进行映射和优化，可以确保解码速度满足实时播放的要求，同时降低系统能耗。 尽管可重构处理器在处理高清视频解码时表现出色，但全高清High Profile（1920x1088@30fps）的实时解码仍面临挑战，需要在严格的周期限制内完成宏块解码操作。因此，针对可重构系统的设计优化和算法映射策略的深入研究仍然是未来的重要方向。 这篇文章探讨了H.264计算密集型任务在可重构处理器上的映射策略，为实现高效、实时的H.264高清解码提供了新的视角和解决方案，对可重构计算领域的发展有着重要的推动作用。通过不断优化和创新，可重构处理器有望在视频处理领域发挥更大的潜力，满足不断提升的高清视频处理需求。