①当式（2）中的条件首次实现时，记录M[1]，并将M[1]带入式（3）中，计算出第一个Slice的行数N[1]；

　　②ncores变为ncores-1，i由0变为M[1]，Total_cost减去式（2）的左值，得到新的Total_cost；

　　③转到步骤①，计算下一个新的M[2]值，直到ncores为0，停止计算，可以得到ncores个核并行处理的Slice边界为：

　　核0：（0~M[1]）

　　核1：（M[1]~M[2]）

　　…

　　核7：（M[7]~M[8]）

4 实验结果分析

　　为了测试H.264编码算法在TMS320C6678多核处理器上的并行实现，实验升压电感器中将相同YUV视频序列分别使用（1）、（2）两种Slice划分算法实现，这两种算法均经过单核、双核、四核分别运行。本文实验对象为YUV420P格式10帧图像，帧排序方式为IPPP，输出为H.264格式。对比不同划分算法的多核并行处理结果如表1、2所示。

　　从表1、2可看出，第1帧的处理时间为剩余9帧的一半，这是因为第1帧编码为I帧，是帧内预测；而第2~10帧图像都是P帧，是帧间预测。划分算法（1）单核情况下每帧图像的处理时间与划分算法（2）单核情况下的处理时间相同，这是因为单核情况下，每帧图像都为一个Slice；在双核情况下，划分算法（2）相对于划分算法（1）在处理上有5%的提升；四核情况下，划分算法（2）相对于划分算法（1）在时间上有很小的提升。

　　划分算法（2）相对于算法（1）在性能上能有所提升是因为本实验所选择的图像的计算复杂度分布不均匀，算法（2）是以一帧图像的宏块复杂度为基础来平均划分一帧图像的，因此对于一帧图像来说，每片Slice所分配的计算负载更加平均，比算法（1）的按行数平均划分处理时间要减少。

　　单核、双核、四核并行处理加速比对比结果如表3所示。

　　从表3可以看出，在四核处理情况下，划分算法（1）的加速比是单核处理的3.6倍，划分算法（2）相对于划分算法（1）性能上有很小的提升；在双核情况下，划分算法（1）的加速比约为单核处理的1.84倍，而划分算法（2）相对于划分算法（1）的性能有6%的提升。

　　单核、双核、四核的处理加速比没有与并行核数完全成线性关系的原因是：（1）每帧图像划分的每个Slice的计算复杂度不同，因此编码所需的时间也不同，每帧图像需要等到编码最慢的Slice完成，才算一帧图像编码结束；（2）每个Slice都包含独立的头信息，在编码时会有额外的读取头信息的时间消耗。

　　由表1、2可以得出，单核处理的帧率为82 f/s，双核处理的帧率达到150~160 f/s，四核处理的帧率达到了300 f/s，可以看出多核并行用于实现光电经纬仪图像实时压缩的潜能。

　　本文针对光电经纬仪高帧频和高分辨率图像实时压缩难以实现的问题，对H.264算法在TMS320C6678上的多核并行进行了研究，在H.264单核编码的基础上实现了两种Slice级多核并行压缩编码算法，分别实现了光电经纬仪图像实时压缩的功能。

　　本文的试验验证了多核并行压缩算法在实时压缩方面的可行性，对Slice划分算法的优化没有进行详细研究，这是下一步研究的重点。

　　参考文献

　　[1] 张纪铃，夏超，黄富良.一种基于H264编码标准的快速运动估计算法[J].电子测量技术，2009，32（8）：69-73.

　　[2] 许春冬，姚萌，廖薇.基于DM642的T264视频编码器优化[J].新特器件应用，2009，11（12）：11-13，17.

　　[3] 孔群娥，曾学文.基于x264实现H.264的时域可伸缩编码[J].微计算机应用，2011，32（3）：24-28.

　　[4] 黄亮.基于多核处理器的SVC高清实时编码[J].计算机工程与应用，2013，49（13）：170-174.

　　[5] 夏龄，舒涛.一种H.264/AVC视频编码并行算法[J].计算机工程，2013，39（4）：314-317.

　　[6] 陈晓娟，陈淑荣.实时视频图像的清晰度检测算法研究[J].微型机与应用，2010，29（17）：36-38.

　　[7] 彭旭锋，刘文怡，李金力.基于DSP和FPGA的实时图像压缩系统设计[J].微型机与应用，2019，29（11）：17-20.

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