基于复杂度均衡的并行编解码方法、装置及系统的制作方法_2

文档序号:9263760阅读:来源:国知局
br>[0044]图3是现有闻级视频编码标准中的图像编码划分不意图。
[0045]图4是现有的高级视频编解码标准中的编码端架构示意图。
[0046]图5是本发明实施例提供的编码装置的架构示意图。
[0047]图6为本发明实施例提供的基于复杂度均衡的并行编码方法流程示意图。
[0048]图7是现有的高级视频编解码标准的解码端架构示意图。
[0049]图8是发明实施例提供的解码装置的架构示意图。
[0050]图9为本发明实施例提供的一种解码方法流程示意图。
[0051]本发明目的的实现、功能特点及优异效果,下面将结合具体实施例以及附图做进一步的说明。
【具体实施方式】
[0052]下面结合附图和具体实施例对本发明所述技术方案作进一步的详细描述,以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施,但所举实施例不作为对本发明的限定。
[0053]本发明在现有高级视频编解码标准上进行改进,采取对图像编码划分进行动态调整,从而达到均衡多核处理器各个处理核心的负荷、提高编解码算法并行度的目的。
[0054]当前高级视频编解码标准中,其视频编码结构如图4所示,编码器对视频帧按照划分的“编码单元”(如H.264中的宏块,HEVC中的IXU (Large Coding Uint)等)进行帧间/帧内预测、运动补偿、量化、变化、熵编码、反量化、反变换、自适应滤波、帧存管理等一系列算法单元进行处理以完成编码,并最终输出视频码流。
[0055]本发明实施例提供的编码器的结构如图5所示,主要是加入对编码视频帧进行处理的复杂度均衡单元与视频图像划分编码单元,对每个编码视频帧统计其前面划分区域的复杂度以获得前向复杂度统计参数,根据前面视频帧的前向复杂度统计参数信息,具体地,复杂度均衡单元统计“前面编码视频帧”中不同的划分的图像块在多核处理器各个核中处理时所需的处理器资源信息或处理时长信息等,通过将这些信息输入到复杂度均衡单元以以使其计算并决定当前输入的视频帧是否需要重新划分,如果需要重新划分视频区域,则由复杂度均衡单元计算重新得到划分参数,通过复杂度均衡算法对输入视频帧图像进行重新划分以平衡多核处理器中各个核的处理复杂度,并由视频图像划分编码单元把更新后的划分参数根据熵编码代价判断、采用某种熵编码方式编入输出码流。
[0056]具体地,图6为本发明实施例提供的一种基于复杂度均衡的并行编码方法流程示意图,其实现流程包括:
[0057]S10、初始化图像编码划分,依据初始图像编码划分参数对输入的第一视频帧进行编码,并将所述初始图像编码划分参数编入第一输出码流;
[0058]S11、统计分别依据所述初始图像编码划分参数处理所述第一视频帧的多核处理器的核心的前向复杂度统计参数;
[0059]S12、依据统计的前向复杂度统计参数、采用复杂度均衡算法动态计算得到当前图像编码划分参数,并依据所述当前图像编码划分参数对输入的第二视频帧进行编码,且将所述当前图像编码划分参数编入第二输出码流。
[0060]注意,此处所述“第一” “第二”仅用于描述目的,而不能被理解为指示或暗示相对重要性,或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
[0061]在优选实施方式中,在所述步骤SlO中,可以根据多核处理器的核心个数、每个核心的性能参数,以及编码器算法复杂度进行初始化图像编码划分,得到初始图像编码划分参数。
[0062]在得到初始图像编码划分参数之后,依据所述初始图像编码划分参数对输入的第一视频帧进行视频帧图像区域进行划分,例如,对视频帧图像区域的划分可以参考HEVC编码标准中的WPP或Tile划分,多核处理器的核心对相应的视频帧图像区域进行处理,输出编入了所述初始图像编码划分参数的第一输出码流以提供给解码端。
[0063]在优选实施方式中,在所述步骤Sll中,所述前向复杂度统计参数为依据所述初始图像编码划分参数或当前图像编码划分参数在多核处理器的核心对输入视频帧相应的不同的划分图像块进行处理时所需的处理资源信息或处理时长信息。
[0064]在优选实施方式中,在所述步骤S12中,将所述当前图像编码划分参数编入第二输出码流的策略为:
[0065]根据熵编码代价选择比特代价最小的熵编码方式将所述当前图像编码划分参数编入第二输出码流。
[0066]应当理解,本发明实施例中所述的复杂度均衡算法为本技术领域的人员所公知,其为现有技术,本文对此不作细述。
[0067]在动态计算得到当前图像编码划分参数之后,在具体实施时,通常采取将所述当前图像编码划分参数与上次图像编码划分参数进行比较,若两者不一致,则依据所述当前图像编码划分参数对输入的第二视频帧进行视频帧图像区域进行划分,多核处理器的核心则对相应的视频帧图像区域进行处理,并输出编入了所述当前图像编码划分参数的第二输出码流以提供给解码端。
[0068]如果所述当前图像编码划分参数与上次图像编码划分参数一致,则维持采用上次图像编码划分参数对输入的视频帧进行编码,并将所述上次图像编码划分参数编入相应的第二输出码流之中。
[0069]例如,在当前HEVC高级视频编解码标准中,可以对视频图像进行Tile划分。假设视频序列为1080p (1920x1080),选用8个核心的多核处理器,视频图像划分为8个Tile。
[0070]采纳本发明,改进的HEVC高级视频编解码标准的编码端在进行并行编码时其具体处理过程如下:
[0071]步骤一:根据多核处理器的核数,以及性能等参数,按照HEVC协议标准对图像划分为8个Tile,初始划分尽量保证8个Tile的划分区域均等,多核处理器的每个核心均运行一个Tile编码,并依据初始Tile划分参数进行处理,输出码流,并将初始Tile划分参数编入码流。
[0072]步骤二:每个核心均统计当前Tile划分在当前核心中完成编码时所占用的处理器资源。
[0073]步骤三:通过复杂度均衡算法对图像重新进行区域划分,产生新的Tile划分参数。
[0074]步骤四:判断所述产生的Tile划分参数与上次编入码流的Tile划分参数是否一致,如果不一致,更新Tile划分参数,根据其熵编码代价判断,选择比特代价最小的方式的熵编码方式将所述更新后的Tile划分参数编入视频码流中。
[0075]继续参考图5所示,本发明实施例提供的一种编码装置,包括:
[0076]复杂度均衡单元,用于初始化图像编码划分,得到初始图像编码划分参数;进一步用于统计分别依据所述初始图像编码划分参数处理所述第一视频帧的多核处理器的核心的前向复杂度统计参数,并依据统计的前向复杂度统计参数、采用复杂度均衡算法动态计算得到当前图像编码划分参数;
[0077]视频图像划分编码单元,用于依据初始图像编码划分参数对输入的第一视频帧进行编码,并将所述初始图像编码划分参数编入第一输出码流;进一步用于依据所述当前图像编码划分参数对输入的第二视频帧进行编码,且将所述当前图像编码划分参数编入第二输出码流。
[0078]优选实施方式中,复杂度均衡单元根据多核处理器的核心个数、每个核心的性能参数,以及编码器算法复杂度初始化图像编码划分,得到初始图像编码划分参数。
[0079]优选实施方式中,视频图像划分编码单元根据熵编码代价选择比特代价最小的熵编码方式将所述当前图像编码划分参数编入第二输出码流。
[0080]在具体实施时,所述视频图像划分编码单元还用于对所述当前图像编码划分参数与上次图像编码划分参数进行判断,如果所述当前图像编码划分参数与上次图像编码划分参数一致,则维持采用上次图像编码划分参数对输入的视频帧进行编码,并将上次图像编码划分参数编入相应的输出码流之中。
[0081]现有的高级视频编解码标准的解码端架构如图7所示,其对高级视频编解码标准的编码的输出码流按照编解码协议对视频图像中划分的“编码单元”的码流进行解码,当当前图像所有的“编码单元”都解析完毕后,输出当前视频帧。
[0082]其中,其视频解码是按照高级视频编解码标准进行的,参考图7所示,主要包括熵解码、帧内预测、帧间预测、运动补偿、反变换、反量化、自适应滤波、参考图像缓存管理等算法单元。
[0083]本发明提供的解码器架构示意图如图8所示。当解码器接受到编码器
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