科创中国
一种针对 HEVC 视频编码的多核混合存储管理方法
成果类型：: 发明专利,新技术
发布时间: 2023-08-04 09:52:08
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：成果发布人| 赵鲲鹏 | 2023-08-04 09:52:08
与 H.264 相比，下一代视频编码标准(HEVC)为高分辨率视频提供了更好的压缩率，但却大大增加了对计算能力和内存带宽的需求。为了解决上述问题，本专利提出了一种面向多核处理器架构的片上混合存储架构及其动态资源管理方法。该片上存储结构同时具有硬件控制的高速缓存 cache 和软件可控的便笺式存储器（scratchpad memory，SPM）。
本成果提出了一种运行时的任务负载预测算法，用于有效地识别 HEVC 编码搜索窗口中访问最频繁的内存区域，并将其动态加载入有限的 SPM 存储空间中，利用较少的片上存储资源实现高能效的 HEVC 编码。在此基础上，本专利提出根据数据的访问情况给每一个 SPM 区域分配合理的功耗状态，从而进一步降低片上静态功耗。专利提出的方案针对 HEVC 的访存特点设计，能够在保证编码实时性的前提下，明显降低 HEVC 编码的能耗，促进 HEVC 在低功耗嵌入式多媒体设备上的发展。
HEVC 作为下一代高清视频编码标准，在数字医疗、计算机视觉、多媒体等领域具有广阔的应用空间。然而其较高的计算负载与能耗限制了基于软件的HEVC 编码器在资源受限的嵌入式系统中的广泛应用。
山东大学技术转移中心成立于 2014 年 6 月，是挂靠我校科学技术研究院专业从事科技成果转移转化、促进产学研合作的内设管理服务机构，设置“科技合作部”、“成果转化部”和“合同管理部”。“科技合作部”负责各类横向科研合作、产学研合作平台和项目的策划、组织和管理；产学研对接与校地、校企科技合作的组织和实施；学校各地技术转移机构的建设；学校对外科技挂职人员的推荐和管理。“成果转化部”负责制定完善成果转化政策，各类科技成果转化项目的策划和组织实施，专利等知识产权的产业化组织和实施，成果的收集、发布和管理等。“合同管理部”负责制定完善科技开发与产学研合作政策；横向科技合同和成果转化合同的审核、项目过程管理；技术转移转化合同签订咨询服务等。
在实验室原型系统下，采用 HEVC 测试模型 HM 14.0，使用 verilog HDL
和 ModelSim 来实现 HVMMU，进行实验评估，并用 Xilinx XPower 分析仪来测量硬件模块的功耗，实验结果表明，我们所提出的内存管理框架支持高速并行
HEVC 处理，其芯片存储容量小得多，达到 76.23%的芯片泄漏能量的节省，为整个内存子系统节省了 33.31%的能量。
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