CN103118273A - 一种安防视频硬编码芯片内存资源分配的预测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种安防视频硬编码芯片内存资源分配的预测方法，其通过特殊的计算方法对系统使用内存的进行计算，能够在视频硬编码芯片中的内存资源分配计算单元模块计算错误情况下，使用软件预测内存资源的方式进行修正错误，保证正确编码视频帧，解决因内存分配错误而带来的一系列问题。本发明基于视频硬编码芯片的硬件环境下，能够在视频硬编码芯片中的内存资源分配计算单元模块计算错误情况下，使用软件预测内存资源的方式进行修正错误，使其能够正确输出编码视频帧。
Description
技术领域
本发明公开一种安防视频硬编码芯片条件下，内存资源的分配方法，尤其是针对于视频硬编码芯片硬件计算单元对内存资源预测错误，而导致编码过程图像质量下降或出错的情况下的一种安防视频硬编码芯片内存资源分配的预测方法。
背景技术
视频硬编码芯片是指不依赖于主控CPU，通过专用的SOC芯片(System onChip)单独完成音视频解码工作的芯片，比如：安防领域DVR、IPC设备的H.264\MPEG-4视频压缩等，基本上都是采取“硬编码”的专用SOC芯片。目前，实现安防行业的视频编码芯片，大部分都是采取硬编码方案，这种方案一般采取将硬编码SOC芯片整合到主控CPU内部，而实现了主控CPU的控制程序和编码功能独立分开工作，这样就使得主控CPU摆脱复杂的解码运算效率更高，而硬编码SOC芯片专注于解码使效率也更高，例如目前的TI、海思半导体等芯片设计公司，都推出了这类安防领域硬编码芯片方案。
视频硬编码芯片的优势如下：
1、不需要处理能力强大的主控CPU，在主控CPU方面节约不少成本；
2、硬编码让主控CPU占用率非常低，系统响应处理能力大大提升，在解码的同时还能进行多任务操作；
3、硬编码SOC芯片，由于专注有编码工作，其解码效率高，而成本比较低；
虽然视频硬编码芯片有上述诸多优势，但是，其本身仍然存在着很多劣势：
1、由于此技术起步较晚，嵌入式软件的支持度与灵活性等，都无法与软编码相提并论；
2、面对市面上杂乱无章的视频编码、封装格式，硬解码无法做到全面兼容；
3、软编码拥有大量画面输出补偿及画质增强技术，而硬编码这方面做得还存在不足；
虽然硬编码芯片仍然存在这一些不足之处，但是作为新生产品，其仍然被越来越多的应用在安防监控行业中。由于硬编码芯片一旦进行产品定型，其支持的编码格式和相关硬件系统资源分配的计算单元模块等，就无法进行调整，特别是硬件系统资源分配的计算单元模块。如果计算获取的系统资源错误，将会导致编码错误或者异常；系统资源分配又主要是涉及内存资源的分配，如因为硬件系统资源分配的计算单元模块，对某种编码格式的计算存在问题，将导致这种编码格式视频帧的图像质量下降或者出现错误，如编码输出的视频帧，进行解码播放时发生视频色彩不对、黑屏、花屏等情况，因此对于系统内存的计算分配，在系统设计时显得尤其重要。
发明内容
针对上述提到的现有技术中的硬编码芯片在使用过程中容易存在内存分配错误的缺点，本发明一种新的安防视频硬编码芯片内存资源分配的预测方法，其通过特殊的计算方法对系统使用内存的进行计算，能够在视频硬编码芯片中的内存资源分配计算单元模块计算错误情况下，使用软件预测内存资源的方式进行修正错误，保证正确编码视频帧，解决因内存分配错误而带来的一系列问题。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种安防视频硬编码芯片内存资源分配的预测方法，该方法包括下述步骤：
A、由主控CPU内的控制程序，读取采集设备中的原始视频数据帧YUV\RGB；
B、将原始视频数据帧中的数据头传递给视频文件编码格式解析模块，获取该文件的视频编码格式、视频尺寸、视频数据码流、视频分辨率信息，并传递上述信息给获取视频编码参数模块进行参数的转换工作；
C、将转换后的参数分别传递给视频硬编码芯片中的内存资源分配计算单元模块和主控CPU内运行的预测内存需求软件模块，由视频硬编码芯片中内存资源分配计算单元模块计算出一个内存大小数值，由预测内存需求软件模块计算出一个内存大小数值；
D、将两个计算值传递给内存值需求比对模块，比对计算出需要分配的内存资源的大小值；
E、将内存值需求比对模块计算出的需要分配的内存资源的大小值传递给硬编码芯片内存分配模块，按照该内存资源的大小值，向操作系统申请解码过程需求的内存资源。
本发明解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括：
所述的步骤B中获取视频编码参数模块进行参数的转换工作的时候，具体视频编码参数包括：视频尺寸、视频数据码流、视频分辨率、视频的I帧P帧的帧间隔、视频的画面比例和视频的隔行逐行类型，转换为计算内存资源的具体数值，使其能够将参数作为变量，其中：
W视频宽为编码视频宽度；
H视频高为编码视频高度；
S流类型系数该系数主要针对于MPEG-2编码的PS、TS流，当为PS流时该系数为1.5，当为TS流时该系数为1.1，其他编码格式该系数为1；
P分辨率该系数主要针对RGB编码视频的位数，一般分为8、16、24或32位，
I帧间隔为是否存在预录像编码状态，如果存在预录编码状态，则该值为帧间隔值，反之为1；
R画面比例为检查视频的宽和高是否为8整数倍，判断
是否为整数，如果为整数倍该值为l，反之为1.2；
T视频场系数该系数主要针对YUV采集编码模式，如果为隔行扫描，则该值为1.5，如果为逐行扫描该值为3。
所述的步骤C中由预测内存需求软件模块计算出一个内存大小数值的时候，将视频尺寸、视频数据码流、视频分辨率、视频的I帧P帧的帧间隔、视频的画面比例、视频的隔行逐行类型这些参数作为变量，根据当前的编码格式的
所述的步骤D中将两个计算值传递给内存值需求比对模块时的具体步骤包括：得到两个内存计算值，分别为硬件计算值、软件计算值，按照在硬件计算值、软件计算值两者中取大的数值，再将该值与系统能够分配内存的最大值进行比较，如果发现该数值小于系统能够分配内存的最大值，则将该数值作为计算结果，反之该数值大于系统能够分配内存的最大值则说明内存资源无法支持编码格式文件的编码工作。
本发明的有益效果是：本发明基于视频硬编码芯片的硬件环境下，能够在视频硬编码芯片中的内存资源分配计算单元模块计算错误情况下，使用软件预测内存资源的方式进行修正错误，使其能够正确输出编码视频帧。
下面将结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
附图说明
图1是本发明实施方法流程图。
图中，1-视频采集模块，2-视频帧编码格式解析模块，3-获取视频编码参数模块，4-硬编码芯片内存资源分配计算单元模块，5-软件预测内存需求模块，6-内存值需求比对模块，7-硬编码芯片内存分配模块，8-错误处理模块。
具体实施方式
本实施例为本发明优选实施方式，其他凡其原理和基本结构与本实施例相同或近似的，均在本发明保护范围之内。
请参看附图1，本发明主要为一种安防视频硬编码芯片内存资源分配的预测方法，该方法包括下述步骤：
A、由主控CPU内的控制程序，读取采集设备中的原始视频数据帧YUV\RGB，本实施例中，由视频采集模块(1)读取采集设备中的原始的视频帧YUV\RGB；
B、将原始视频数据帧中的数据头传递给视频文件编码格式解析模块，获取该文件的视频编码格式、视频尺寸、视频数据码流、视频分辨率信息，并传递上述信息给获取视频编码参数模块进行参数的转换工作，本实施例中，将原始的视频帧的数据头传递给视频文件编码格式解析模块(2)，获取该视频文件数据头的各种相关播放信息，并传递信息给获取视频编码参数模块(3)进行参数的转换使其能够作为计算数值，本实施例中，获取视频编码参数模块进行参数的转换工作的时候，具体视频编码参数包括：视频尺寸、视频数据码流、视频分辨率、视频的I帧P帧的帧间隔、视频的画面比例和视频的隔行逐行类型，转换为计算内存资源的具体数值，使其能够将参数作为变量进行数学计算，其中：
W视频宽为编码视频宽度；
H视频高为编码视频高度；
S流类型系数该系数主要是针对于MPEG-2编码的PS、TS流，当为PS流时该系数为1.5，当为TS流时该系数为1.1，其他编码格式该系数为1；
P分辨率该系数主要针对RGB编码视频的位数αRGB位数，αRGB位数是RGB的色彩位深度，一个像素点用多少位bit来表示，一般值为8、16、24、32位，
I帧间隔为是否存在预录像编码状态，如果存在预录编码状态，则该值为帧间隔值，反之为1；
R画面比例为检查视频的宽和高是否为8整数倍，即判断
是否为整数，如果为整数倍该值为1，反之为1.2；
T视频场系数该系数主要针对YUV采集编码模式，如果为隔行扫描该值为1.5，如果为逐行扫描该值为3；
C、将转换后的参数分别传递给视频硬编码芯片中的内存资源分配计算单元模块(4)和主控CPU内运行的预测内存需求软件模块(5)，由视频硬编码芯片中内存资源分配计算单元模块(4)计算出一个内存大小数值，本实施例中，将其称为硬件计算值，由预测内存需求软件模块(5)计算出一个内存大小数值，本实施例中，将其称为软件计算值，本实施例中，由预测内存需求软件模块计算出一个内存大小数值的时候，将视频尺寸、视频数据码流、视频分辨率、视频的I帧P帧的帧间隔、视频的画面比例、视频的隔行逐行类型这些参数作为变量，根据当前的编编码格式的标准公式和修正公式，进行计算结果：
D、将两个计算值传递给内存值需求比对模块，比对计算出需要分配的内存资源的大小值，本实施例中，将两个计算值传递给内存值需求比对模块时的具体步骤包括：得到两个内存计算值，分别为硬件计算值、软件计算值，将硬件计算值、软件计算值传递给内存值需求比对模块(6)，比对计算出需要分配的内存资源的大小值这里称为比对计算值，按照在硬件计算值、软件计算值两者中取大的数值，再将该值与系统能够分配内存的最大值进行比较，如果发现该数值小于系统能够分配内存的最大值，则将该数值作为计算结果，即比对计算值小于系统内存可分配的最大值，将比对计算值传递给硬编码芯片内存分配模块(7)，反之该数值大于系统能够分配内存的最大值则说明内存资源无法支持编码格式文件的编码工作，即比对计算值大于系统内存可分配的最大值，则进入错误处理模块(8)；
E、将内存值需求比对模块计算出的需要分配的内存资源的大小值传递给硬编码芯片内存分配模块，按照该内存资源的大小值，向操作系统申请硬件编码器解码过程需求的内存资源。
本发明基于视频硬编码芯片的硬件环境下，能够在视频硬编码芯片中的内存资源分配计算单元模块计算错误情况下，使用软件预测内存资源的方式进行修正错误，使其能够正确输出编码视频帧。
Claims (4)
1.一种安防视频硬编码芯片内存资源分配的预测方法，其特征是：所述的方法包括下述步骤：
A、由主控CPU内的控制程序，读取采集设备中的原始视频数据帧YUV\RGB；
B、将原始视频数据帧中的数据头传递给视频文件编码格式解析模块，获取该文件的视频编码格式、视频尺寸、视频数据码流、视频分辨率信息，并传递上述信息给获取视频编码参数模块进行参数的转换工作；
C、将转换后的参数分别传递给视频硬编码芯片中的内存资源分配计算单元模块和主控CPU内运行的预测内存需求软件模块，由视频硬编码芯片中内存资源分配计算单元模块计算出一个内存大小数值，由预测内存需求软件模块计算出一个内存大小数值；
D、将两个计算值传递给内存值需求比对模块，比对计算出需要分配的内存资源的大小值；
E、将内存值需求比对模块计算出的需要分配的内存资源的大小值传递给硬编码芯片内存分配模块，按照该内存资源的大小值，向操作系统申请解码过程需求的内存资源。
2.根据权利要求1所述的安防视频硬编码芯片内存资源分配的预测方法，其特征是：所述的步骤B中获取视频编码参数模块进行参数的转换工作的时候，具体视频编码参数包括：视频尺寸、视频数据码流、视频分辨率、视频的I帧P帧的帧间隔、视频的画面比例和视频的隔行逐行类型，转换为计算内存资源的具体数值，使其能够将参数作为变量进行数学计算，其中：
W视频宽为编码视频宽度；
H视频高为编码视频高度；
S流类型系数该系数主要针对于MPEG-2编码的PS、TS流，当为PS流时该系数为1.5，当为TS流时该系数为1.1，其他编码格式该系数为1；
P分辨率该系数主要针对RGB编码视频的位数，一般分为8、16、24或32位，
I帧间隔为是否存在预录像编码状态，如果存在预录编码状态，则该值为帧间隔值，反之为1；
R画面比例为检查视频的宽和高是否为8整数倍，即判断
是否为整数，如果为整数倍该值为1，反之为1.2；
T视频场系数该系数主要针对YUV采集编码模式，如果为隔行扫描，则该值为1.5，如果为逐行扫描该值为3。
3.根据权利要求2所述的安防视频硬编码芯片内存资源分配的预测方法，其特征是：所述的步骤C中由预测内存需求软件模块计算出一个内存大小数值的时候，将视频尺寸、视频数据码流、视频分辨率、视频的I帧P帧的帧间隔、视频的画面比例、视频的隔行逐行类型这些参数作为变量，根据当前的编编码格式的标准公式和修正公式，进行计算结果：
4.根据权利要求1所述的安防视频硬编码芯片内存资源分配的预测方法，其特征是：所述的步骤D中将两个计算值传递给内存值需求比对模块时的具体步骤包括：得到两个内存计算值，分别为硬件计算值、软件计算值，按照在硬件计算值、软件计算值两者中取大的数值，再将该值与系统能够分配内存的最大值进行比较，如果发现该数值小于系统能够分配内存的最大值，则将该数值作为计算结果，反之该数值大于系统能够分配内存的最大值则说明内存资源无法支持编码格式文件的编码工作。
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| CN107229516A (zh) * | 2016-03-24 | 2017-10-03 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种数据处理方法及装置 |
| CN111182309A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-05-19 | 深圳市瑞讯云技术有限公司 | 一种视频解码处理方法及装置 |
| CN114745554A (zh) * | 2022-03-30 | 2022-07-12 | 瑞芯微电子股份有限公司 | 基于SoC级联的显示方法和装置、电子设备及存储介质 |
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