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Jap 移动实时 EVC 播放器的早期实施 MPEG 提交 2020 年 10 月
By Olga Krovyakova - November, 3 2020
抽象的
此贡献描述了实时移动视频播放器的早期实现，该播放器旨在解码和播放符合 MPEG-5/第 1 部分：正在发布的基本视频编码 (EVC) 国际标准的比特流。 该播放器基于 ETM 参考软件版本 6.1 并针对 ARM 架构进行了优化。 该播放器是在华为 P40 Pro 智能手机上开发和测试的，并在 EVC Main 配置文件工具的子集上以 24 fps 演示 1080p 实时播放.
一、简介
目前的早期实施旨在展示 EVC 比特流在市场顶级移动设备上实时播放的可行性。 搭载 Kirin 990 SoC 的华为 P40 Pro 智能手机被选为目标设备。 它运行在基于Android 10的EMUI 10.1下，共有8个CPU核心，其中:
- 2 个高端 Cortex-A76 内核，主频 2.86GHz;
- 2个中端Cortex-A76内核，主频2.36GHz;
- 4 个低端 Cortex-A55 内核，主频为 1.95GHz.
选择来自 JVT-VC 测试集的 “Kimono1” 和 “ParkScene” 测试序列作为输入材料。 两个测试序列均具有 1080p 分辨率、24 fps、4:2:0 颜色格式和 10 秒持续时间.
选择 EVC 通用测试条件 (CTC) 的默认随机访问配置作为编码器配置。 选择量化参数（QP）32作为目标QP.
2. 支持的 EVC 工具
为了在目标设备上实现实时播放速度，我们根据 Android Profiler 在使用 ETM6.1 参考软件编码和解码的测试序列上收集的分析信息选择了 EVC 工具子集。 图 1 和图 2 相应地展示了在目标设备上获得的这两个序列的分析数据.
图 1. ETM6.1 Kimono 比特流解码分析
图 2. ETM6.1 ParkScene 比特流解码分析
根据分析数据，选择了 EVC 工具的子集，如表 1 所示。表中的工具名称和缩写遵循 EVC 规范中定义的标准含义.
表格1。 用于早期实时播放器实施的精选工具集
| 工具简称 | 工具全名 | ETM6.1 CTC RA 默认配置 |
选定的工具集 |
| ADMVP | 高级运动矢量预测 | 1 | 1 |
| 仿射 | 仿射预测 | 1 | 1 |
| HTDF | Hadamard 变换域滤波器 | 1 | 1 |
| DMVR | 解码器端运动向量推导 | 1 | 1 |
| ADCC | 高级系数编码 | 1 | 1 |
| 亚德数据库 | 高级解块 | 1 | 1 |
| 阿尔法 | 自适应环路滤波器 | 1 | 0 |
| AMVR | 自适应运动矢量分辨率 | 1 | 1 |
| 苯丙胺类兴奋剂 | 自适应变换选择 | 1 | 1 |
| BT | 二叉树和三叉树 | 1 | 0 |
| CM_INIT | 上下文建模初始化 | 1 | 1 |
| 数据库文件 | 去块效应滤波器 | 1 | 1 |
| EIPD | 增强的帧内预测方向 | 1 | 0 |
| HMVP | 历史 运动矢量 预测 | 1 | 1 |
| iQT | 高级量化和转换 | 1 | 1 |
| MMMVD | 与运动矢量差异合并 | 1 | 1 |
| POCS | 高级图片订单计数 | 1 | 1 |
| RPL | 参考图片列表 | 1 | 1 |
| 苏科 | 分割单元编码顺序 | 1 | 0 |
| 中型散装容器 | 块内复制 | 0 | 0 |
从表 1 可以看出，大多数 EVC 工具都包含在所选工具集中.
3. 实现细节及回放
为了在所选工具集上实现实时播放，对顶级 ETM 6.1 参考软件进行了以下主要修改:
- MC部分最关键功能的ARM SIMD实现
- 一帧内 CTU 线的类似海滨的并行处理.
- 去块滤波器并行实现
为了简化实施，仅选择了 4 个最强大的 Kirin SoC 核心（高端和中端）在 Player 中使用.
因此，播放器在设备上演示了 24+ fps 的播放速度。 表 2 总结了 10 秒回放的平均解码速度.
表 2. 所选工具集在设备上播放的平均结果
| 测试顺序 | 解码速度（fps） |
| 公园场景 | 24.39 |
| 和服1 | 25 |
为了客观和主观地检查播放速度，播放器在华为 P40 Pro 智能手机上进行了部署和测试.
图 3 展示了设备上 Kimono 比特流播放期间播放器的图片.
图 3. 在华为 P40 Pro 上运行的播放器图片
4. 优化解码器的分析
图 4. 优化的解码器 Kimono 比特流分析
图 5. 优化的解码器 ParkScene 比特流分析
5. CPU利用率
目前播放器的实现针对华为 P40 Pro 手机在 CPU 核心使用方面进行了优化，更具体地说，该软件仅适用于 4 个最强大的 Kirin 990 CPU 核心（高端和中端）。 图 6 和图 7 给出了 4 个强大核心在 10 秒播放期间的 CPU 利用率百分比.
图 6. 高端和中端 CPU 核心利用率。 和服播放.
图 7. 高端和中端 CPU 核心利用率。 公园场景回放.
6. 功耗
为了估计功耗，在 100% 充电的设备上启动了测试比特流的无限播放循环，并且该过程一直持续到设备由于能量不足而关闭为止。 结果，播放器以 24 fps 的恒定速度工作了 4.5 小时以上。 图 10 和 11 总结了获得的结果.
图 10. Kimono 无限播放时的功耗和播放速度
图11 ParkScene无限播放时的功耗和播放速度
七、结论
Solveig Multimedia 实现的早期版本 EVC 软件 Player 证明了 EVC 比特流的实时播放是可行的，并且可以在功耗合理的现代移动设备上使用.
- https://www.solveigmm.com/en/howto/improvements-of-mobile-real-time-evc-decoder-and-player/
Olga Krovyakova is the Technical Support Manager in Solveig Multimedia since 2010.
She is the author of many text and video guidelines of company's products: Video Splitter, HyperCam, WMP Trimmer Plugin, AVI Trimmer+ and TriMP4.
She works with programs every day and therefore knows very well how they work. Сontact Olga via support@solveigmm.com if you have any questions. She will gladly assist you!