24、能源感知的 H.264 解码与软件产品线的成本效益分析

能源感知的 H.264 解码与软件产品线的成本效益分析

1. 能源感知的 H.264 解码

在视频解码领域，能源消耗一直是一个备受关注的问题。尤其是在资源受限的系统中，如移动设备和嵌入式系统，降低能源消耗对于延长设备续航时间至关重要。

1.1 解码模式与宏块选择

在 H.264 解码过程中，meanQuantization 函数可返回帧内所有宏块量化步长的平均值。在无降级模式下，视频将无修改地进行解码。而在需要降级的模式中，会先选择量化步长低于平均水平的宏块。
- 模式 2 ：在这些宏块中，选择那些外部无其他块依赖的块进行降级。这些块的残差数据将被忽略，像素数据仅通过运动补偿获得。
- 模式 3 ：选择依赖关系为一个或更少的块进行降级。但如果其相邻块已被降级，则该块保持不变，以确保帧内变化不会影响过大区域。

1.2 实验与结果

研究人员在视频质量研究中面临的一个主要问题是缺乏学术界和行业广泛接受的标准基准视频。为解决这一问题，开发了 LIVE 视频数据库，其中包含十个未压缩的高质量视频，如“bs（蓝天）”“mc（手机和日历）”等。这些视频以 768×432 分辨率的平面 4:2:0 yuv 文件形式提供，部分帧率为 25 帧/秒，部分为 50 帧/秒。
实验使用了 Joint Model 参考软件 18.3 版本。具体操作步骤如下：
1. 执行解码器对编码视频进行解码，并记录解码视频的能源消耗和 PSNR。
2. 按前文所述修改解码器，再用修改后的解码器解码相同的参考视频。
3. 计算两种解码版本视