视频编码芯片软硬件实现的一些总结(1)

2024-04-22 17:04

本文主要是介绍视频编码芯片软硬件实现的一些总结(1),希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

C-Model硬件架构设计的算法模型
视频编码芯片硬件实现时一般都会重新设计一个C-Model,接下来简单介绍下什么是C-Model,怎么设计硬件友好的C_Model。
实现视频编码的软件编码器(比如x264/x265),其主要目的是提升CPU执行效率,在写程序时考虑深度优先,需要遵循串行编码逻辑,不会考虑数据依赖。除此之外,软件编码器一般无法直接导出硬件设计所需要的数据,不推荐直接使用软件编码器模型。
而C-Model算法模型就是为了模拟硬件的模块架构和流水线行为设计的。C-Model算法模型模拟硬件流水线行为,并且广度优先。所谓广度优先,即将硬件对应的模块包装成一个独立函数,保持证其流水线前后的数据依赖和硬件完全一致。除此之外,C-Model算法模型为了与硬件架构的数据依赖关系保持一致,需要遵循并行编码逻辑,这样不仅能提高压缩效率,更重要是能导出硬件设计相关数据,确保软件和硬件数据一致,这在后续编码芯片的验证中起到关键性作用。
如何构建高效的C-Model?
首先,对于不同场景,编码器有很多不同的优化,因此需要在特定的目标场景下构建相应的C-Model。
其次:要测试工具性能,编码器包含非常多的压缩工具,需要对各个工具进行性能测试来确定哪些工具适合,哪些工具不适合,最终根据场景,工具性能及复杂度等因素确定目标编码器采用的工具集。基于这些的工具编写C-Model的基础框架,且需要和软件做数据对比迭代,保证C-Model编码的数据正确性。
最后:这一步也是非常重要,迭代流水线架构。不同流水线架构有不同的数据依赖关系,压缩效率和计算性能也会有显著差异。在C-Model上很好地实现流水线架构,能给予硬件最大的指导。
在这里插入图片描述
如上所示,C-Model包含了标准和非标2个部分。标准部分需要完全满足标准的语义,语法,例如REC、E_C、ILF都是标准规定的,需要和标准完全一致,可以自己探索的就是非标部分了,包括RMD、ME、RDO。

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