专利名称：自适应解码复杂度的编码方法、装置、编解码系统和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及视频编码领域，尤其涉及一种自适应解码复杂度的编码方法、装 置、编解码系统和设备。
背景技术：
随着多媒体应用的大量展开，多媒体系统中的解码终端需求趋于多样化。其中 有许多类型的解码终端，因为功耗和用途等限制，其硬件平台的处理器计算能力和内存 容量都是非常有限的。而在传统技术中，视频编码系统是与视频解码系统相对独立的， 在编码过程中没有考虑解码复杂度，由于输入的视频序列每帧图像复杂度不同，相应的 编码模式变化很大，编码输出的码流解码复杂度是波动非常大的。如果在资源有限的系 统中，解码平台的硬件算能力无法平滑这种波动，这就会造成播放视频时频繁出现停顿 缓冲等现象，严重地影响到用户体验。这种问题在无线互联网领域尤为突出。发明内容
本发明实施例的目的在于提出自适应解码复杂度的编码方法，旨在解决现有技 术在编码过程中没有考虑解码复杂度，导致编码输出的码流解码复杂度波动大、播放视 频时频繁出现停顿缓冲等现象的问题。
本发明实施例的方法是这样实现的，一种自适应解码复杂度的编码方法，所述 方法包括以下步骤
根据解码端反馈的解码硬件平台信息，计算出解码硬件平台所能承受的目标复 杂度和控制时间窗口；
计算出每帧图像输出码流的解码复杂度；
计算在一个控制时间窗口中，每帧图像输出码流的解码复杂度和解码硬件平台 的目标复杂度的比值，得出第三复杂度调整系数；
结合第三复杂度调整系数与R-D率失真模型，选出最优的宏块编码方式。
本发明实施例的另一目的在于提出一种自适应解码复杂度的编码装置，所述装 置包括
目标解码平台解码能力计算模块用于接收从解码端反馈的解码硬件平台信 息，根据所述解码硬件平台信息，计算出解码硬件平台所能承受的目标复杂度和控制时 间窗口 ；
帧解码复杂度计算模块用于根据宏块的编码模式、帧类型、熵编码模式、及 运动矢量的个数和精度，动态模拟计算出每帧图像输出码流的解码复杂度；
第三复杂度调整系数获取模块用于计算在一个控制时间窗口中，每帧图像输 出码流的解码复杂度和解码硬件平台的目标复杂度的比值，得出第三复杂度调整系数；
最优宏块编码方式选取模块用于结合第三复杂度调整系数与R-D率失真模 型，选出最优的宏块编码方式。
本发明实施例的另一目的在于提出一种自适应解码复杂度的编解码系统，所述 系统包括
双向通信通道建立模块用于建立编码端和解码端双向通信通道；
编码装置用于接收解码端通过双向通行通道发送的解码端的解码硬件平台信 息，计算出解码硬件平台所能承受的目标复杂度和控制时间窗口；动态模拟计算出每帧 图像输出码流的解码复杂度，计算在一个控制时间窗口中，每帧图像输出码流的解码复 杂度和解码硬件平台的目标复杂度的比值，得出第三复杂度调整系数；结合第三复杂度 调整系数与R-D率失真模型，选出最优的宏块编码方式并将以最优的宏块编码方式编码 后的视频数据发给解码端；
解码装置用于通过双向通行通道将解码端的解码硬件平台信息发送给编码 端，并接收编码端发送的以最优的宏块编码方式编码后的视频数据。
本发明实施例的另一目的在于提出一种包含所述的自适应解码复杂度的编解码 系统的设备。
本发明的有益效果本发明通过建立解码端和编码端的双向通行信通道，动态 评估出每帧图像的解码复杂度，结合解码端反馈的解码硬件平台信息，通过率失真模型 控制编码模式，从而达到在保证编码图像质量的前提下，自适应平滑解码复杂度。在资 源受限系统中，使用本发明实施例提供的方法，可以极大地减少由于解码复杂度波动造 成的视频播放停顿、缓冲等现象。
图1是本发明实施例一种自适应解码复杂度的编码方法流程图2是本发明实施例一种自适应解码复杂度的编码装置结构图3是本发明实施例一种自适应解码复杂度的编解码系统结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施 例，对本发明进行进一步详细说明，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部 分。应当理解，此处所描写的具体实施例，仅仅用于解释本发明，并不用以限制本发 明。
本发明通过建立解码端和编码端的双向通行信通道，动态评估出每帧图像的解 码复杂度，结合解码端反馈的解码硬件平台信息，通过率失真模型控制编码模式，从而 达到在保证编码图像质量的前提下，自适应平滑解码复杂度。在资源受限系统中，使用 本发明实施例提供的方法，可以极大地减少由于解码复杂度波动造成的视频播放停顿、 缓冲等现象。
实施例一
如图1所示是本发明实施例一种自适应解码复杂度的编码方法流程图，所述方 法包括以下步骤
S101,建立编码端和解码端双向通信通道。
S102,通过所述双向通信通道接收从解码端反馈的解码硬件平台信息，根据所述解码硬件平台信息，计算出解码硬件平台所能承受的目标复杂度Ct和控制时间窗口WtO
其中所述解码硬件平台信息包括CPU计算能力和硬件平台内存容量信息。
目标复杂度Ct的计算公式如下
权利要求
1.一种自适应解码复杂度的编码方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤根据解码端反馈的解码硬件平台信息，计算出解码硬件平台所能承受的目标复杂度 和控制时间窗口；计算出每帧图像输出码流的解码复杂度；计算在一个控制时间窗口中，每帧图像输出码流的解码复杂度和解码硬件平台的目 标复杂度的比值，得出第三复杂度调整系数；结合第三复杂度调整系数与R-D率失真模型，选出最优的宏块编码方式。
2.如权利要求1所述的自适应解码复杂度的编码方法，其特征在于，所述步骤“根据 解码端反馈的解码硬件平台信息，计算出解码硬件平台所能承受的目标复杂度和控制时 间窗口”之前，还包括步骤建立编码端和解码端双向通信通道。
3.如权利要求1所述的自适应解码复杂度的编码方法，其特征在于，所述步骤“结 合第三复杂度调整系数与R-D率失真模型，选出最优的宏块编码方式”之后，还包括步 骤以最优的宏块编码方式进行编码并发送编码后的视频数据到解码端。
4.如权利要求1所述的自适应解码复杂度的编码方法，其特征在于，所述目标复杂度 的计算公式如下
5.如权利要求1所述的自适应解码复杂度的编码方法，其特征在于，所述控制时间窗 口的计算公式如下
6.如权利要求1所述的自适应解码复杂度的编码方法，其特征在于，所述“计算出每 帧图像输出码流的解码复杂度”具体为第i帧解码复杂度C1计算方法如下(A)当第i帧编码类型是帧内编码帧时，C1 = 1 ；(B)当第i帧编码类型是帧间编码帧时，
7.如权利要求1所述的自适应解码复杂度的编码方法，其特征在于，所述第三复杂度 调整系数的计算方法如下
8.如权利要求1所述的自适应解码复杂度的编码方法，其特征在于，所述R-D率失 真模型为J(s, c, MODE|QP, Xmode) = SSD (s，c, MODE|QP) + λ M0DEX R (s，c, MODE|QP) / β 3MODE e [16x16，SKIP]J(s, c, MODE|QP, Xmode) = SSD (s，c, MODE|QP) + λ M0DEX R (s，c, MODE|QP)MODE e [其它宏块编码模式]其中，J(s，c，MODE|QP, Xmqde)是当量化参数为QP、宏块编码模式为MODE时，计算出的总代价值；MODE是宏块的编码模式；QP是是宏块的量化参数；s是指原 始图像数据；c是指重建图像数据；Xmqde是决定宏块编码模式时使用的拉格朗日算子； SSD (s, c, MODEIQP)是原始图像数据s和重建图像数据c之间的平方差和，其具体求解方法为MD = I(s(w，")_e(w，“))2 's(m, η)表示块中第m行第η列像素的原始图像m,n数据，c(m，η)表示块中第m行第η列像素的重建图像数据，m表示块中像素的行索引 号，η表示块中像素的列索引号；R(s，c, IMODE|QP)表示宏块编码模式为MODE时， 编码宏块需要的比特数；β 3是所述的第三复杂度调整系数。
9.如权利要求1或8所述的自适应解码复杂度的编码方法，其特征在于，所述最优的 宏块编码方式为使得所述总代价值J(s，c, MODEIQP, Amqde)取值最小的编码模式和参数。
10.—种自适应解码复杂度的编码装置，其特征在于，所述装置包括目标解码平台解码能力计算模块用于接收从解码端反馈的解码硬件平台信息， 根据所述解码硬件平台信息，计算出解码硬件平台所能承受的目标复杂度和控制时间窗π ；帧解码复杂度计算模块用于根据宏块的编码模式、帧类型、熵编码模式、及运动 矢量的个数和精度，动态模拟计算出每帧图像输出码流的解码复杂度；第三复杂度调整系数获取模块用于计算在一个控制时间窗口中，每帧图像输出码 流的解码复杂度和解码硬件平台的目标复杂度的比值，得出第三复杂度调整系数；最优宏块编码方式选取模块用于结合第三复杂度调整系数与R-D率失真模型，选 出最优的宏块编码方式。
11.如权利要求10所述的自适应解码复杂度的编码装置，其特征在于，所述装置还包括双向通信通道建立模块与所述目标解码硬件平台解码能力计算模块相连，用于建 立编码端和解码端双向通信通道。
12.如权利要求10所述的自适应解码复杂度的编码装置，其特征在于，所述装置还包括编码模块与所述最优宏块编码方式选取模块相连，用于以最优的宏块编码方式进 行编码并发送编码后的视频数据到解码端。
13.—种自适应解码复杂度的编解码系统，其特征在于，所述系统包括 双向通信通道建立模块用于建立编码端和解码端双向通信通道；编码装置用于接收解码端通过双向通行通道发送的解码端的解码硬件平台信息， 计算出解码硬件平台所能承受的目标复杂度和控制时间窗口；动态模拟计算出每帧图像 输出码流的解码复杂度，计算在一个控制时间窗口中，每帧图像输出码流的解码复杂度 和解码硬件平台的目标复杂度的比值，得出第三复杂度调整系数；结合第三复杂度调整 系数与R-D率失真模型，选出最优的宏块编码方式并将以最优的宏块编码方式编码后的 视频数据发给解码端；解码装置用于通过双向通行通道将解码端的解码硬件平台信息发送给编码端，并 接收编码端发送的以最优的宏块编码方式编码后的视频数据。
14.如权利要求13所述的自适应解码复杂度的编解码系统，其特征在于，所述编码装 置包括目标解码平台解码能力计算模块用于接收从解码端反馈的解码硬件平台信息， 根据所述解码硬件平台信息，计算出解码硬件平台所能承受的目标复杂度和控制时间窗 Π ；帧解码复杂度计算模块用于根据宏块的编码模式、帧类型、熵编码模式、及运动 矢量的个数和精度，动态模拟计算出每帧图像输出码流的解码复杂度；第三复杂度调整系数获取模块用于计算在一个控制时间窗口中，每帧图像输出码 流的解码复杂度和解码硬件平台的目标复杂度的比值，得出第三复杂度调整系数；最优宏块编码方式选取模块用于结合第三复杂度调整系数与R-D率失真模型，选 出最优的宏块编码方式；编码模块与所述最优宏块编码方式选取模块相连，用于以最优的宏块编码方式进 行编码并发送编码后的视频数据到解码端。
15.如权利要求13所述的自适应解码复杂度的编解码系统，其特征在于，所述解码装置包括解码平台信息发送模块用于通过双向通信通道将解码硬件平台信息发送给编码端；解码模块用于接收编码端发送的以最优的宏块编码方式进行编码后的视频数据， 并进行解码。
16. 一种包含如权利要求13所述的自适应解码复杂度的编解码系统的设备。
全文摘要
本发明涉及视频编码领域，公开一种自适应解码复杂度的编码方法，所述方法包括以下步骤根据解码端反馈的解码硬件平台信息，计算出解码硬件平台所能承受的目标复杂度和控制时间窗口；计算出每帧图像输出码流的解码复杂度；计算在一个控制时间窗口中，每帧图像输出码流的解码复杂度和解码硬件平台的目标复杂度的比值，得出第三复杂度调整系数；结合第三复杂度调整系数与R-D率失真模型，选出最优的宏块编码方式。使用本发明方法可自适应平滑解码复杂度，在资源受限系统中，可以极大地减少由于解码复杂度波动造成的视频播放停顿、缓冲等现象。
文档编号H04N7/32GK102025994SQ20101059464
公开日2011年4月20日 申请日期2010年12月16日 优先权日2010年12月16日
发明者徐苏珊 申请人:深圳市融创天下科技发展有限公司