چکیده
در این مقاله، ما، استفاده از واحدهای پردازنده گرافیکی چند هسته ای (GPUs) برای کدگذاری و کدگشایی ویدئوها را بررسی می کنیم. پس از بررسی اجمالی کدگذاری های ویدئویی و GPUs، برخی از کارهای قبلی را در مورد ساختاردهی ماژول های کدگذاری ویدئو مرور می کنیم به طوری که قابلیت پردازش موازی گسترده GPUs را می توان مهار نمود. همچنین کارهای قبلی انجام شده در مورد پارتیشن بندی جریان کدگشایی ویدئو بین واحد مرکزی پردازش (CPU) و (GPU) را مرور می کنیم. سپس، به صورت مفصل، برآورد حرکت سریع مبتنی بر GPU را برای نشان دادن برخی از ملاحظات طراحی در استفاده از GPUها در کدگذاری ویدئو و تعادل بین عملکرد افزایش سرعت و انحراف نرخ مورد بحث قرار می دهیم. نتایج ما، اهمیت مواجهه موازی سازی داده های ممکن را در طراحی الگوریتم ها برای GPUs برجسته می کند.
1. مقدمه
امروزه، کدگذاری ویدئو [1]-[5] تبدیل به یک تکنولوژی مرکزی در محدوده وسیعی از برنامه های کاربردی شده است. برخی از آنها شامل تلویزیون دیجیتال، دی وی دی، پخش اینترنتی ویدئو، ویدئو کنفرانس، آموزش از راه دور و مراقبت و امنیت می باشد. محدوده وسیعی از استانداردها و الگوریتم های کدگذاری ویدئو گسترش یافته اند (H.264/AVC, VC-1, MPEG-2, AVS) تا به نیازها و ویژگی های عملیاتی تجهیزات و نرم افزارهای کاربردی مختلف رسیدگی کنند. با برنامه های کاربردی رایج در فن آوری های کدگذاری ویدئویی، بررسی تغییرات موثر در سیستم های کدگذاری ویدئویی بر روی جایگاه و پردازنده های محاسبه گر متفاوت مهم است.
اخیراً، واحدهای پردازنده گرافیکی (GPUs) به شکل واحدهای پردازنده همراه با واحد مرکزی پردازش (CPU) بیرون آمده است تا تجهیزات و نرم افزارهای کاربردی مختلف عددی و پردازش سیگنال را شتاب دهد. GPUهای مدرن از صدها هسته پردازنده جدا که قادر به دستیابی به عملکرد بسیار زیاد محاسبات موازی می باشد، تشکیل شده است. برای مثال پردازنده NVIDIA GeForce 8800 GTS دارای 96 پردازنده جریان مستقل است که هر کدام در GHz 1.2 عمل می کند. پردازنده های جریان را می توان با هم گروه بندی کرد تا عملیات های Single Instruction Multiple Data (SIMD) (ساختار بندی داده های متعدد) را اجرا کند که برای برنامه های فشرده محاسباتی مناسب است. با مراجع در رابطه با ابزار کدگذاری GPU مانند موضوع و رابط کدگذاری C، GPUها را می توان برای انجام انواع وظایف پردازش علاوه بر عملیات متعارف راس و پیکسل مورد استفاده قرار داد.
این مقاله در نشریه آی تریپل ای منتشر شده و ترجمه آن با عنوان کدگذاری ویدئو در سایت ای ترجمه به صورت رایگان قابل دانلود می باشد. جهت دانلود رایگان مقاله فارسی و انگلیسی روی عنوان فارسی (آبی رنگ) کلیک نمایید.
منبع:
