一种基于HEVC优化算法的SPICE视频传输方法和装置与流程

本发明涉及视频传输领域，并且更具体地涉及一种基于hevc优化算法的spice视频传输方法和装置。

背景技术：

hevc(高效率视频编码)是联合视频组在2010年新提出的一种视频编码标准，主要解决高清、超高清视频在网络传输中占用带宽较多、传输时间较长的问题。相比于上一代视频压缩算法h.264，hevc可以在保持良好性能的基础上，压缩效率提高50％，并且可以支持的分辨率达到7980×4320。但是相应的编码复杂度也提高了2～10倍，因此需要对hevc算法进行优化，以减少编码复杂度、降低编码时间。

spice(独立计算环境简单协议)是一种典型的云桌面传输方法，具有自适应能力的远程提交协议，能够允许用户远程访问服务器以获得良好的本地体验，同时可以运行在不同的操作系统上。用户可以不受时间、地点和设备限制访问桌面。spice直接从hypervisor(虚拟机管理程序)中把显示、输入输出等设备映射到spice协议上，不依赖客户机网络支持，因此需要质量更高的显示结果进行压缩和传输。同时，spice协议会在用户界面发生快速变化时将其当做视频画面进行处理，所以视频的传输性能直接影响了spice协议的效果。spice的视频传输应用了mjpeg(运动静止图像压缩)技术。他利用静态图像压缩技术对视频进行压缩，广泛应用于非线性编辑领域。但是mjpeg将视频作为单独图像进行处理，只压缩了帧内的空间冗余，并没有对视频中较强的帧间相关性进行处理，因此与hevc相比，压缩效率并不高。

技术实现要素：

针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于hevc优化算法的spice视频传输方法和装置，对hevc算法进行优化，同时利用优化的hevc算法代替mjpeg技术以实现spice视频传输，达到spice传输中视频压缩效率高、传输速率快的目的。

根据本发明，提供一种基于hevc优化算法的spice视频传输方法，包括以下步骤：

步骤s101：在服务器端部署spice服务端以接收图像和视频；

步骤s102：优化hevc帧间预测以实现所述hevc优化算法；

步骤s103：利用所述hevc优化算法实现视频压缩和视频解压缩。

进一步地，在步骤s103之前进一步包括使用hevc优化算法替代spice的mjpeg技术。

进一步地，hevc优化算法包含hevcencoder优化算法和hevcdecoder算法。

进一步地，hevc优化算法包括以下步骤：

步骤s201：判断当前帧，若当前帧是i帧，则对i帧采用正常编码方式，若当前帧是p帧，则前进到步骤s202；

步骤s202：判断p帧的当前lcu的同位lcu(即col-lcu)的深度dcol-lcu与col-lcu的时空域lcu的深度的关系。若dcol-lcu与col-lcu的时空域lcu的深度不一致，则对p帧进行正常编码；若dcol-lcu与col-lcu的时空域lcu深度一致，则前进到步骤s203；

步骤s203：若dcol-lcu为定值，则直接将当前lcu深度dlcu划分为dcol-lcu；若dcol-lcu为非定值，则前进到步骤s204；

步骤s204：若dcol-lcu均小于2，将dlcu划分为0或者1，并计算rdo值；若dcol-lcu大于等于2，则将dlcu划分为2或3，并计算rdo值，至此，快速判断lcu的最佳深度以获取最佳帧间预测模式。

进一步地，dlcu包含0、1、2和3。

根据本发明，还提供一种基于hevc优化算法的spice视频传输装置，该装置包括：

在服务器端部署spice服务端以接收图像或视频的装置；

优化hevc帧间预测以实现hevc优化算法的装置；

利用hevc优化算法以实现视频压缩和视频解压缩的装置。

进一步地，实现hevc优化算法的装置包含实现hevcencoder优化算法的装置和实现hevcdecoder算法的装置。

进一步地，hevc优化算法包括以下步骤：

步骤s301：判断当前帧，若当前帧是i帧，则对i帧采用正常编码方式，若当前帧是p帧，则前进到步骤s302；

步骤s302：判断p帧的当前lcu的同位lcu(即col-lcu)的深度dcol-lcu与col-lcu的时空域lcu的深度的关系。若dcol-lcu与col-lcu的时空域lcu的深度不一致，则对p帧进行正常编码；若dcol-lcu与col-lcu的时空域lcu深度一致，则前进到步骤s303；

步骤s303：若dcol-lcu为定值，则直接将当前lcu深度dlcu划分为dcol-lcu；若dcol-lcu为非定值，则前进到步骤s304；

步骤s304：若dcol-lcu均小于2，将dlcu划分为0或者1，并计算rdo值；若dcol-lcu大于等于2，则将dlcu划分为2或3，并计算rdo值。

进一步地，dlcu包含0、1、2和3。

根据本发明，还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序(指令)，用于实现基于hevc优化算法的spice视频传输，其中，程序(指令)被处理器执行时实现基于hevc优化算法的spice视频传输方法的步骤。

通过对hevc算法进行优化，同时利用优化的hevc算法来替代spice视频传输中的mjpeg技术，以实现spice传输中视频压缩效率高、传输速率快的目的。

附图说明

图1为根据本发明的一个实施例的hevc优化算法的流程图；

图2为根据本发明的另一个实施例的基于hevc优化算法的spice视频传输流程图。

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，下面结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

对于hevc算法，hevc中预测占了70％的时间。预测又分为帧间预测和帧内预测，若当前帧为i帧(帧内编码帧)，则采用帧内预测方式；若当前帧为p帧(前向预测编码帧)，则采用帧间预测方式。在单个视频中，p帧大约为80％，所以快速得到p帧的预测图像，减少hevc帧间预测的复杂度，可大大减少编码时间。hevc帧间预测需要对其编码单元(lcu)进行深度划分，分别得到预测模式，实现预测图像。而本发明根据lcu及其邻块编码单元的深度划分为运动剧烈区和运动平缓区，对不同区域采用不同方法，快速划分lcu深度，从而求得最佳预测深度，得到最佳预测模式，快速获得预测图像。

图1示出了根据本发明的一个实施例的hevc优化算法的流程图。如图1所示，首先判断当前帧是否是p帧，如果当前帧不是p帧，则对当前帧采用hevc正常编码方式即可，如果当前帧是p帧，则算法将判断当前lcu的同位lcu(即col-lcu)的深度dcol-lcu与col-lcu的时空域lcu的深度是否一致(即是说当前帧的时域同位lcu(col-lcu)与其时空域临块lcu的深度是否一致)，如果dcol-lcu与col-lcu的时空域lcu的深度不一致，则对当前帧采用hevc正常编码方式，如果dcol-lcu与col-lcu的时空域lcu深度一致，则算法将判断dcol-lcu与col-lcu的时空域lcu的深度是否相等，如果dcol-lcu与col-lcu的时空域lcu的深度相等，则表明col-lcu的深度为定值，即dcol-lcu为定值，则直接将当前lcu的深度(dlcu)划分为dcol-lcu，如果dcol-lcu与col-lcu的时空域lcu的深度不相等并且时空域lcu的深度均小于2(即dcol-lcu<2)，则将dlcu划分为0或1，并计算rdo(率失真优化)值；如果dcol-lcu与col-lcu的时空域lcu的深度不相等并且时空域lcu的深度均不小于2(即dcol-lcu≥2)，则将dlcu划分为2或3，并计算rdo值。公知的是，dlcu的值包含0、1、2和3。由此快速判断lcu最佳深度，进而求得最佳预测模式，以实现hevcencoder的优化算法。

图2示出了根据本发明的另一个实施例的基于hevc优化算法的spice视频传输流程图。首先，在本地服务器部署虚拟机、spice服务端以及hevcencoder优化算法，在客户机部署spice客户端和hevcdecoder算法。然后，spice服务端从虚拟机接收视频，利用hevcencoder优化算法对所接收的视频进行压缩并将经过压缩后的视频传输到spice客户端；接着，spice客户端接收到来自spice服务端的视频后，利用hevcdecoder算法对接收到的视频进行解压缩，从而实现基于hevc优化算法的spice视频传输。

关于这里所述的过程、系统、方法等，应理解的是虽然这样的过程等的步骤描述为按照一定的顺序排列发生，但这样的过程可以采用以这里描述的顺序之外的顺序完成的描述的步骤实施操作。进一步应该理解的是，某些步骤可以同时执行，可以添加其他步骤，或者可以省略这里所述的某些步骤。换言之，这里的过程的描述提供用于说明某些实施例的目的，并且不应该以任何方式解释为限制要求保护的发明。

相应地，应理解的是上面的描述的目的是说明而不是限制。在阅读上面的描述时，除了提供的示例外许多实施例和应用都是显而易见的。本发明的范围应参照所附权利要求以及与权利要求所要求的权利等效的全部范围而确定，而不是参照上面的说明而确定。可以预期的是这里所讨论的领域将出现进一步的发展，并且所公开的系统和方法将可以结合到这样的未来的实施例中。总之，应理解的是本发明能够进行修正和变化。

还应当理解的是，任何所述的过程或所述过程中的步骤可以与其它公开的过程或步骤组合以形成本公开范围内的结构。本文公开的示例性结构、和过程是为了说明的目的，而不应被解释为限制。