CN104618734A - 相同协议类型下视频码流的转码方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供了一种相同协议类型下视频码流的转码方法和装置，装置包括解码器和编码器，该方法包括：通过解码器对原始码流进行解码得到解码码流；在编码器对解码码流进行编码生成输出码流时，将编码器正在编码的当前帧在解码器对应的原始帧的码流参数信息复用到编码器中，码流参数信息包括原始帧的编码帧类型、编码顺序、参考帧关系，以及原始帧中各个编码块的预测模式；在编码器中，根据目标码率确定当前帧的码控参数，并将原始帧的编码帧类型、编码顺序、参考帧关系作为当前帧的编码帧类型、编码顺序、参考帧关系，并将原始帧中各个编码块的预测模式作为当前帧中各个编码块的预测模式，然后对当前帧进行编码。

Description

相同协议类型下视频码流的转码方法和装置
技术领域
本发明实施例涉及图像处理领域，并且更具体地，涉及一种相同协议类型下视频码流的转码方法和装置。
背景技术
目前，由于不同应用带宽的限制，原有码流不能满足不同的带宽，需要把原始码率转换为新的目标码率。
在同种协议类型码流之间进行转码时，现有的一种码率转码算法，解码器和编码器是独立的，编码器复用解码器部分信息(块中的预测模式、块中的量化信息等)，并且复用信息不能直接使用，需要进行一定的转换与映射才可以使用。另外，在转码过程中，编码器需要执行前处理、参考帧管理、块分析和块编码等操作。其中，前处理操作包括决定输入码流的编码类型与编码顺序，计算码控用到的帧级复杂度等数据；参考帧管理包括处理参考帧排序；块分析操作包括决定当前编码块的最佳预测模式，块编码操作包括按照最佳预测模式，编码当前预测块。
现有的转码方法，由于编码器的计算量较大，速度远低于解码器速度，在转换性能上存在一定的瓶颈。
发明内容
一方面，本发明实施例提供一种相同协议类型下视频码流的转码方法和装置，通过复用当前帧在解码器中对应的原始帧的编码帧类型、编码顺序和参考帧关系，以及该原始帧中各个编码块的预测模式，能够提高了视频码流转码的速度。
另一方面，本发明实施例提供一种相同协议类型下视频码流的转码方法和装置，通过复用原始帧的码控参数(原始帧的bits和QP，以及该原始帧中每一个编码块的bits和QP)，能够提高视频码流转码的主客观质量。
第一方面，提供了一种相同协议类型下视频码流的转码方法，应用于视频码流转码装置，该视频码流转码装置包括解码器和编码器，该方法包括：通过该解码器对原始码流进行解码得到解码码流；在该编码器对该解码码流进行编码生成输出码流时，将该编码器正在编码的当前帧在该解码器对应的原始帧的码流参数信息复用到该编码器中，其中，该原始帧为该当前帧在该原始码流中对应的帧，该码流参数信息包括该原始帧的编码帧类型、编码顺序、参考帧关系，以及该原始帧中各个编码块的预测模式；在该编码器中，根据目标码率确定该当前帧的码控参数，并将该原始帧的编码帧类型、编码顺序、参考帧关系作为该当前帧的编码帧类型、编码顺序、参考帧关系，并将该原始帧中各个编码块的预测模式作为该当前帧中各个编码块的预测模式，然后对该当前帧进行编码，其中，该目标码率为该编码器对该解码码流进行编码生成输出码流所采用的码率。
结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，该码流参数信息还包括该原始帧的bits和QP，以及该原始帧中每一个编码块的bits和QP，该码控参数包括该当前帧的QP及该当前帧中每一个编码块的QP，其中，根据目标码率确定该当前帧的码控参数具体实现为：根据该原始帧的bits和QP以及该目标码率，计算该当前帧的QP，并根据该原始帧中每一个编码块的bits和QP以及该目标码率，计算该当前帧中每一个编码块的QP。
结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，该码流参数信息还包括该原始帧的每一个编码块所在行的bits和QP，其中，该根据目标码率确定该当前帧的码控参数还包括：根据该原始帧的每一个编码块所在行的bits和QP，确定该当前帧的每一个编码块所在行的QP，并根据该当前帧的每一个编码块所在行的QP，对根据该当前帧的每一个编码块的QP进行调整。
第二方面，提供了一种相同协议类型下视频码流的转码方法，应用于视频码流转码装置，该视频码流转码装置包括解码器和编码器，该方法包括：通过该解码器对原始码流进行解码得到解码码流；在该编码器对该解码码流进行编码生成输出码流时，将该编码器正在编码的当前帧在该解码器对应的原始帧的码流参数信息复用到该编码器中，其中，该原始帧为该当前帧在该原始码流中对应的帧，该码流参数信息包括该原始帧的bits和QP，该原始帧中各个编码块的预测模式，以及该原始帧中每一个编码块的bits和QP；在该编码器中，根据该原始帧的bits和QP以及该目标码率，计算该当前帧的QP，并根据该原始帧中每一个编码块的bits和QP以及该目标码率，计算该当前帧中每一个编码块的QP，并确定该当前帧的编码帧类型、编码顺序、参考帧关系，并将该原始帧中各个编码块的预测模式作为该当前帧中各个编码块的预测模式，然后对该当前帧进行编码，其中，该目标码率为该编码器对该解码码流进行编码生成输出码流所采用的码率。
结合第二方面，在第一种可能的实现方式中，该码流参数信息还包括该原始帧的每一个编码块所在行的bits和QP，其中，在该根据该原始帧中每一个编码块的bits和QP以及该目标码率，计算该当前帧中每一个编码块的QP之后，该方法还包括：根据该原始帧的每一个编码块所在行的bits和QP，确定该当前帧的每一个编码块所在行的QP，并根据该当前帧的每一个编码块所在行的QP，对根据该当前帧的每一个编码块的QP进行调整。
第三方面，提供了一种视频码流转码装置，该装置包括：解码器，用于对原始码流进行解码得到解码码流；复用单元，用于在该编码器对该解码码流进行编码生成输出码流时，将该编码器正在编码的当前帧在该解码器对应的原始帧的码流参数信息复用到该编码器中，其中，该原始帧为该当前帧在该原始码流中对应的帧，该码流参数信息包括该原始帧的编码帧类型、编码顺序、参考帧关系，以及该原始帧中各个编码块的预测模式；编码器，用于根据目标码率确定该当前帧的码控参数，并将该原始帧的编码帧类型、编码顺序、参考帧关系作为该当前帧的编码帧类型、编码顺序、参考帧关系，并将该原始帧中各个编码块的预测模式作为该当前帧中各个编码块的预测模式，然后对该当前帧进行编码，其中，该目标码率为该编码器对该解码码流进行编码生成输出码流所采用的码率。
结合第三方面，在第一种可能的实现方式中，该码流参数信息还包括该原始帧的bits和QP，以及该原始帧中每一个编码块的bits和QP，该码控参数包括该当前帧的QP及该当前帧中每一个编码块的QP，其中，在用于根据目标码率确定该当前帧的码控参数的过程中，该编码器具体用于：根据该原始帧的bits和QP以及该目标码率，计算该当前帧的QP，并根据该原始帧中每一个编码块的bits和QP以及该目标码率，计算该当前帧中每一个编码块的QP。
结合第三方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，该码流参数信息还包括该原始帧的每一个编码块所在行的bits和QP，其中，在用于根据目标码率确定该当前帧的码控参数的过程中，该编码器具体还用于：根据该原始帧的每一个编码块所在行的bits和QP，确定该当前帧的每一个编码块所在行的QP，并根据该当前帧的每一个编码块所在行的QP，对根据该当前帧的每一个编码块的QP进行调整。
第四方面，提供了一种视频码流转码装置，该装置包括：解码器，用于对原始码流进行解码得到解码码流；复用模块，用于在该编码器对该解码码流进行编码生成输出码流时，将该编码器正在编码的当前帧在该解码器对应的原始帧的码流参数信息复用到该编码器中，其中，该原始帧为该当前帧在该原始码流中对应的帧，该码流参数信息包括该原始帧的的bits和QP，该原始帧中各个编码块的预测模式，以及该原始帧中每一个编码块的bits和QP；编码器，用于根据该原始帧的bits和QP以及该目标码率，计算该当前帧的QP，并根据该原始帧中每一个编码块的bits和QP以及该目标码率，计算该当前帧中每一个编码块的QP，并确定该当前帧的编码帧类型、编码顺序、参考帧关系，并将该原始帧中各个编码块的预测模式作为该当前帧中各个编码块的预测模式，然后对该当前帧进行编码，其中，该目标码率为该编码器对该解码码流进行编码生成输出码流所采用的码率。
结合第四方面，在第一种可能的实现方式中，该码流参数信息还包括该原始帧的每一个编码块所在行的bits和QP，其中，该编码器还用于在该根据该原始帧中每一个编码块的bits和QP以及该目标码率，计算该当前帧中每一个编码块的QP之后，根据该原始帧的每一个编码块所在行的bits和QP，确定该当前帧的每一个编码块所在行的QP，并根据该当前帧的每一个编码块所在行的QP，对根据该当前帧的每一个编码块的QP进行调整。
基于第一方面及第三方面的技术方案，本发明实施例的相同协议类型下视频码流的转码方法和转码装置，通过复用当前帧在解码器中对应的原始帧的编码帧类型、编码顺序和参考帧关系，以及该原始帧中各个编码块的预测模式，能够节省掉编码器编码时对当前帧的编码类型及编码顺序的确认操作，以及对当前帧的编码块分析操作，减少了大量的计算操作，使得编码器节省70％以上的计算量，速度接近于解码器速度，从而大大提高了视频码流转码的速度。
基于第二方面及第四方面的技术方案，本发明实施例的相同协议类型下视频码流的转码方法和转码装置，通过复用原始帧的码控参数(原始帧的bits和QP，以及该原始帧中每一个编码块的bits和QP)，能够提高当前帧的码控参数计算效率，从而提高编码器的编码效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例相同协议类型下视频码流转码的方法流程图。
图2是本发明实施例编码器的编码流程对比图。
图3是本发明实施例编码器的内存管理流程对比图。
图4是本发明实施例相同协议类型下视频码流转码的另一方法流程图。
图5是本发明实施例的视频码流转码装置的结构示意图。
图6是本发明实施例的视频码流转码装置的另一结构示意图。
图7是本发明实施例的视频码流转码装置的再一结构示意图。
图8是本发明实施例的视频码流转码装置的再一结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1是本发明实施例相同协议类型下视频码流的转码方法流程图。图1的方法由视频码流转码装置执行。该视频码流转码装置可包括解码器和编码器，该方法包括：
101，通过解码器对原始码流进行解码得到解码码流。
解码器对原始码流解码得到解码码流(即解码后的码流)的方法可参考现有技术，本发明实施例在此不再赘述。
102，在编码器对该解码码流进行编码生成输出码流时，将该编码器正在编码的当前帧在该解码器对应的原始帧的码流参数信息复用到该编码器中。
其中，该原始帧为该当前帧在该原始码流中对应的帧，该码流参数信息包括该原始帧的编码帧类型、编码顺序、参考帧关系，以及该原始帧中各个编码块的预测模式。
应理解，当前帧和原始帧实际上是同一帧数据帧，此处采用不同的名称是为了区分同一帧数据帧的解码阶段和编码阶段。
应理解，数据帧的参考帧关系，包括该数据帧的语义参考了之前的哪些数据帧，以及该数据帧与所参考的数据帧之间的编码排序。
例如，原始码流中，原始帧1、2、3、4、5的编码顺序为4、3、5、2、1，原始帧3的参考帧参考关系，可以是原始帧2、1、4、5。其中，原始帧2、1、4、5既表示原始帧3的语义参考数据帧，也表示原始帧3的语义参考数据帧的编码排序。
103，在该编码器中，根据目标码率确定该当前帧的码控参数，并将该原始帧的编码帧类型、编码顺序、参考帧关系作为该当前帧的编码帧类型、编码顺序、参考帧关系，并将该原始帧中各个编码块的预测模式作为该当前帧中各个编码块的预测模式，然后对该当前帧进行编码。
其中，该目标码率为该编码器对该解码码流进行编码生成输出码流所采用的码率。
应理解，在对当前帧进行编码时，所采用的编码块的划分方式与当前帧对应的原始帧的编码块划分方式相同。
图2是本发明实施例编码器的2种编码流程对比图。
现有技术中，编码器的编码流程如图2的编码流程1所示，可包括前处理、参考帧管理、块分析和块编码4个操作步骤。其中，前处理操作包括决定输入码流的编码类型与编码顺序，计算码控用到的帧级复杂度等数据；参考帧管理包括处理参考帧排序；块分析操作包括决定当前编码块的最佳预测模式，块编码操作包括按照最佳预测模式，编码当前预测块。块分析操作是编码器中最耗时间的步骤，大概占了整个编码器1/2以上的编码时间。另外，为了得到比较准确的帧级复杂度，前处理操作需要一个相对准确的搜索和复杂度计算，大概占了整个编码器1/4的编码时间，如果需要更好的编码质量，这部分的计算量还会继续增加。
而本发明实施例的方法中，编码器的编码流程如图2的编码流程2所示，可包括参考帧管理和块编码2个操作步骤，省去了前处理和块分析2个操作步骤，从而大大提高了编码器的工作效率。
本发明实施例中，通过复用当前帧在解码器中对应的原始帧的编码帧类型、编码顺序和参考帧关系，以及该原始帧中各个编码块的预测模式，能够节省掉编码器编码时对当前帧的编码类型及编码顺序的确认操作，以及对当前帧的编码块分析操作，减少了大量的计算操作，使得编码器节省70％以上的计算量，速度接近于解码器速度，从而大大提高了视频码流转码的速度。
图3是本发明实施例编码器的2种内存管理流程对比图。
现有技术中，大部分的编码器，为了提升编码效率，避免在运动估计(Motion Estimation，ME)时频繁地拷贝像素值，会在内部分配一个临时缓存(Buffer)，编码器的内存管理流程如图3的内存管理流程1所示，首先要从原始视频流中拷贝原始视频帧到Buffer，形成原始缓存帧，然后经过宏块分析得到输出缓存帧，再输出成输出视频帧。
而本发明实施例的方法中，编码器的内存管理流程如图3的内存管理流程2所示，直接对原始视频帧进行宏块分析得到输出视频帧，取消了内部的缓存复制(Buffer Copy)操作，省略了频繁的ME搜索。
也就是说，本发明实施例的方法，由于取消了内部的缓存复制操作，省略了频繁的ME搜索，还能够进一步提高编码器的编码速度，进而提高视频码流转码的速度。
可选地，作为一个实施例，该码流参数信息还包括该原始帧的比特数(bits)和量化参数(Quantization Parameter，QP)，以及该原始帧中每一个编码块的bits和QP，该码控参数包括该当前帧的QP及该当前帧中每一个编码块的QP；此时，步骤103中，根据目标码率确定该当前帧的码控参数可包括：根据该原始帧的bits和QP以及该目标码率，计算该当前帧的QP，并根据该原始帧中每一个编码块的bits和QP以及该目标码率，计算该当前帧中每一个编码块的QP。
本发明实施例中，通过采用单帧复用码控(单帧复用码控是指根据原始码流的编码信息，按照一帧一帧的方式控制码率的方法)，可以进一步提高编码器的编码效率。由于编码信息来自于原始码流，输出码流的QP分布与原始码流的QP分布具有相关性，输出码流每一帧的目标大小不再按照目标码率平均分配，而是采用原始码流每一帧的大小乘以缩放因子，缩放因子等于新的目标码率除以原始码流的码率，从而能够提高当前帧的码控参数计算效率，提高编码器的编码效率。
进一步地，该码流参数信息还包括该原始帧的每一个编码块所在行的bits和QP，其中，步骤103中，根据目标码率确定该当前帧的码控参数还包括：根据该原始帧的每一个编码块所在行的bits和QP，确定该当前帧的每一个编码块所在行的QP，并根据该当前帧的每一个编码块所在行的QP，对根据该当前帧的每一个编码块的QP进行调整。
根据该原始帧的每一个编码块所在行的bits和QP，可确定该当前帧的每一个编码块所在行的QP，进而根据编码块所在行的QP，对编码块的QP进行偏移校正。
例如，原始帧中，1行的比特数为100bits，如果以目标码率0.8进行转码，则转码后一行的比特数约为80bits。，s也就是说，对当前帧编码时，转码后一行的比特数要控制在80bits左右。当然，应理解，并不是说转码后一行的比特数要严格控制为80bit，可以存在一定的误差，例如±5％。
本发明实施例中，通过增加行级码控的复用信息，块级别也根据复用信息调整QP，可以使得码率误差控制在5％以内。
可选地，步骤103中，根据目标码率确定该当前帧的码控参数的方法还可参考现有技术的方案，例如，根据目标码率计算当前帧的帧复杂度，根据当前帧的帧复杂度和目标码率计算当前帧的QP，根据当前帧中各个编码块的块内复杂度和目标码率分别计算各个编码块的QP，等等。
图4是本发明实施例的相同协议类型下视频码流的转码方法的另一示意性流程图。图4的方法由视频码流转码装置执行。该视频码流转码装置包括解码器和编码器，该方法包括：
401，通过解码器对原始码流进行解码得到解码码流。
402，在编码器对该解码码流进行编码生成输出码流时，将该编码器正在编码的当前帧在该解码器对应的原始帧的码流参数信息复用到该编码器中。
其中，该原始帧为该当前帧在该原始码流中对应的帧，该码流参数信息包括该原始帧的比特数和QP，该原始帧中各个编码块的预测模式，以及该原始帧中每一个编码块的比特数和QP。
403，在该编码器中，根据该原始帧的比特数和QP以及该目标码率，计算该当前帧的QP，并根据该原始帧中每一个编码块的比特数和QP以及该目标码率，计算该当前帧中每一个编码块的QP，并确定该当前帧的编码帧类型、编码顺序、参考帧关系，并将该原始帧中各个编码块的预测模式作为该当前帧中各个编码块的预测模式，然后对该当前帧进行编码。
其中，该目标码率为该编码器对该解码码流进行编码生成输出码流所采用的码率。
应理解，在对当前帧进行编码时，所采用的编码块的划分方式与当前帧对应的原始帧的编码块划分方式相同。
本发明实施例中，通过复用原始帧的码控参数(原始帧的bits和QP，以及该原始帧中每一个编码块的bits和QP)，能够提高当前帧的码控参数计算效率，从而提高编码器的编码效率。
进一步地，该码流参数信息还包括该原始帧的每一个编码块所在行的bits和QP，其中，步骤403中，在根据该原始帧中每一个编码块的bits和QP以及该目标码率，计算该当前帧中每一个编码块的QP之后，该方法还包括：根据该原始帧的每一个编码块所在行的bits和QP，确定该当前帧的每一个编码块所在行的QP，并根据该当前帧的每一个编码块所在行的QP，对根据该当前帧的每一个编码块的QP进行调整。
本发明实施例中，通过增加行级码控的复用信息，块级别也根据复用信息调整QP，可以使得码率误差控制在5％以内。
图5是本发明实施例的视频码流转码装置500的结构示意图。如图5所示，视频码流转码装置500可包括解码器501，复用单元502和编码器503。
解码器501，用于对原始码流进行解码得到解码码流。
复用单元502，用于在编码器503对该解码码流进行编码生成输出码流时，将编码器503正在编码的当前帧在解码器501对应的原始帧的码流参数信息复用到编码器503中，其中，该原始帧为该当前帧在该原始码流中对应的帧，该码流参数信息包括该原始帧的编码帧类型、编码顺序、参考帧关系，以及该原始帧中各个编码块的预测模式。
应理解，当前帧和原始帧实际上是同一帧数据帧，此处采用不同的名称是为了区分同一帧数据帧的解码阶段和编码阶段。
应理解，数据帧的参考帧关系，包括该数据帧的语义参考了之前的哪些数据帧，以及该数据帧与所参考的数据帧之间的编码排序。
编码器503，用于根据目标码率确定该当前帧的码控参数，并将该原始帧的编码帧类型、编码顺序、参考帧关系作为该当前帧的编码帧类型、编码顺序、参考帧关系，并将该原始帧中各个编码块的预测模式作为该当前帧中各个编码块的预测模式，然后对该当前帧进行编码。其中，该目标码率为编码器503对该解码码流进行编码生成输出码流所采用的码率。
应理解，在对当前帧进行编码时，所采用的编码块的划分方式与当前帧对应的原始帧的编码块划分方式相同。
本发明实施例中，视频码流转码装置500通过复用当前帧在解码器中对应的原始帧的编码帧类型、编码顺序和参考帧关系，以及该原始帧中各个编码块的预测模式，能够节省掉编码器编码时对当前帧的编码类型及编码顺序的确认操作，以及对当前帧的编码块分析操作，减少了大量的计算操作，使得编码器节省70％以上的计算量，速度接近于解码器速度，从而大大提高了视频码流转码的速度。
另外，本发明实施例的方法，由于取消了内部的缓存复制操作，省略了频繁的ME搜索，还能够进一步提高编码器的编码速度，进而提高视频码流转码的速度。
可选地，作为一个实施例，该码流参数信息还包括该原始帧的bits和QP，以及该原始帧中每一个编码块的bits和QP，该码控参数包括该当前帧的QP及该当前帧中每一个编码块的QP；在用于根据目标码率确定该当前帧的码控参数的过程中，编码器503具体用于：根据该原始帧的bits和QP以及该目标码率，计算该当前帧的QP，并根据该原始帧中每一个编码块的bits和QP以及该目标码率，计算该当前帧中每一个编码块的QP。
本发明实施例中，视频码流转码装置500通过采用单帧复用码控(单帧复用码控是指根据原始码流的编码信息，按照一帧一帧的方式控制码率的方法)，可以进一步提高编码器的编码效率。由于编码信息来自于原始码流，输出码流的QP分布与原始码流的QP分布具有相关性，输出码流每一帧的目标大小不再按照目标码率平均分配，而是采用原始码流每一帧的大小乘以缩放因子，缩放因子等于新的目标码率除以原始码流的码率，从而能够提高当前帧的码控参数计算效率，提高编码器的编码效率。
进一步地，该码流参数信息还包括该原始帧的bits和QP，以及该原始帧中每一个编码块的bits和QP，该码控参数包括该当前帧的QP及该当前帧中每一个编码块的QP，其中，在用于根据目标码率确定该当前帧的码控参数的过程中，该编码器503还具体用于：根据该原始帧的bits和QP以及该目标码率，计算该当前帧的QP，并根据该原始帧中每一个编码块的bits和QP以及该目标码率，计算该当前帧中每一个编码块的QP。
本发明实施例中，通过增加行级码控的复用信息，块级别也根据复用信息调整QP，可以使得码率误差控制在5％以内。
此外，视频码流转码装置500还可执行图1的方法，并实现视频码流转码装置在图1所示实施例的功能，本发明实施例在此不再赘述。
图6是本发明实施例的视频码流转码装置600的结构示意图。如图6所示，视频码流转码装置600可包括解码器601，复用单元602和编码器603。
解码器601，用于对原始码流进行解码得到解码码流。
复用单元602，用于在编码器603对该解码码流进行编码生成输出码流时，将编码器603正在编码的当前帧在解码器601对应的原始帧的码流参数信息复用到编码器603中，其中，该原始帧为该当前帧在该原始码流中对应的帧，该码流参数信息包括该原始帧的的bits和QP，该原始帧中各个编码块的预测模式，以及该原始帧中每一个编码块的bits和QP。
编码器603，用于根据该原始帧的bits和QP以及该目标码率，计算该当前帧的QP，并根据该原始帧中每一个编码块的bits和QP以及该目标码率，计算该当前帧中每一个编码块的QP，并确定该当前帧的编码帧类型、编码顺序、参考帧关系，并将该原始帧中各个编码块的预测模式作为该当前帧中各个编码块的预测模式，然后对该当前帧进行编码。其中，该目标码率为编码器603对该解码码流进行编码生成输出码流所采用的码率。
应理解，在对当前帧进行编码时，所采用的编码块的划分方式与当前帧对应的原始帧的编码块划分方式相同。
本发明实施例中，视频码流转码装置600通过复用原始帧的码控参数(原始帧的bits和QP，以及该原始帧中每一个编码块的bits和QP)，能够提高当前帧的码控参数计算效率，从而提高编码器的编码效率。
进一步地，该码流参数信息还包括该原始帧的每一个编码块所在行的bits和QP，其中，编码器603还用于在该根据该原始帧中每一个编码块的bits和QP以及该目标码率，计算该当前帧中每一个编码块的QP之后，根据该原始帧的每一个编码块所在行的bits和QP，确定该当前帧的每一个编码块所在行的QP，并根据该当前帧的每一个编码块所在行的QP，对根据该当前帧的每一个编码块的QP进行调整。
本发明实施例中，通过增加行级码控的复用信息，块级别也根据复用信息调整QP，可以使得码率误差控制在5％以内。
此外，视频码流转码装置600还可执行图4的方法，并实现视频码流转码装置在图4所示实施例的功能，本发明实施例在此不再赘述。
图7是本发明实施例视频码流转码装置700的结构示意图。视频码流转码装置700可包括IO通道701、处理器702、解码器703、编码器704和存储器705。
IO通道701、处理器702、解码器703、编码器704和存储器705通过总线706系统相互连接。总线706可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图7中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
IO通道701，用于接收原始码流的输入，并将输出码流输出。
存储器705，用于存放程序。具体地，程序可以包括程序代码，所述程序代码包括计算机操作指令。存储器705可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器702提供指令和数据。存储器705可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。
处理器702，执行存储器705所存放的程序，并具体用于执行以下操作：
通过解码器703对原始码流进行解码得到解码码流；
在编码器704对该解码码流进行编码生成输出码流时，将编码器704正在编码的当前帧在该解码器对应的原始帧的码流参数信息复用到编码器704中，其中，该原始帧为该当前帧在该原始码流中对应的帧，该码流参数信息包括该原始帧的编码帧类型、编码顺序、参考帧关系，以及该原始帧中各个编码块的预测模式；
在编码器704中，根据目标码率确定该当前帧的码控参数，并将该原始帧的编码帧类型、编码顺序、参考帧关系作为该当前帧的编码帧类型、编码顺序、参考帧关系，并将该原始帧中各个编码块的预测模式作为该当前帧中各个编码块的预测模式，然后对该当前帧进行编码，其中，该目标码率为编码器704对该解码码流进行编码生成输出码流所采用的码率。
应理解，当前帧和原始帧实际上是同一帧数据帧，此处采用不同的名称是为了区分同一帧数据帧的解码阶段和编码阶段。
应理解，数据帧的参考帧关系，包括该数据帧的语义参考了之前的哪些数据帧，以及该数据帧与所参考的数据帧之间的编码排序。
应理解，在对当前帧进行编码时，所采用的编码块的划分方式与当前帧对应的原始帧的编码块划分方式相同。
上述如本发明图1的实施例揭示的视频码流转码装置执行的方法可以应用于处理器702中，或者由处理器702实现。处理器702可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器702中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器702可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器705，处理器702读取存储器705中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
本发明实施例中，视频码流转码装置700通过复用当前帧在解码器中对应的原始帧的编码帧类型、编码顺序和参考帧关系，以及该原始帧中各个编码块的预测模式，能够节省掉编码器编码时对当前帧的编码类型及编码顺序的确认操作，以及对当前帧的编码块分析操作，减少了大量的计算操作，使得编码器节省70％以上的计算量，速度接近于解码器速度，从而大大提高了视频码流转码的速度。
可选地，作为一个实施例，该码流参数信息还包括该原始帧的bits和QP，以及该原始帧中每一个编码块的bits和QP，该码控参数包括该当前帧的QP及该当前帧中每一个编码块的QP；在用于根据目标码率确定该当前帧的码控参数的过程中，处理器702具体用于：根据该原始帧的bits和QP以及该目标码率，计算该当前帧的QP，并根据该原始帧中每一个编码块的bits和QP以及该目标码率，计算该当前帧中每一个编码块的QP。
本发明实施例中，视频码流转码装置700通过采用单帧复用码控(单帧复用码控是指根据原始码流的编码信息，按照一帧一帧的方式控制码率的方法)，可以进一步提高编码器的编码效率。由于编码信息来自于原始码流，输出码流的QP分布与原始码流的QP分布具有相关性，输出码流每一帧的目标大小不再按照目标码率平均分配，而是采用原始码流每一帧的大小乘以缩放因子，缩放因子等于新的目标码率除以原始码流的码率，从而能够提高当前帧的码控参数计算效率，提高编码器的编码效率。
进一步地，该码流参数信息还包括该原始帧的bits和QP，以及该原始帧中每一个编码块的bits和QP，该码控参数包括该当前帧的QP及该当前帧中每一个编码块的QP，其中，在用于根据目标码率确定该当前帧的码控参数的过程中，处理器702还具体用于：根据该原始帧的bits和QP以及该目标码率，计算该当前帧的QP，并根据该原始帧中每一个编码块的bits和QP以及该目标码率，计算该当前帧中每一个编码块的QP。
本发明实施例中，通过增加行级码控的复用信息，块级别也根据复用信息调整QP，可以使得码率误差控制在5％以内。
此外，视频码流转码装置700还可执行图1的方法，并实现视频码流转码装置在图1所示实施例的功能，本发明实施例在此不再赘述。
图8是本发明实施例视频码流转码装置800的结构示意图。视频码流转码装置800可包括IO通道801、处理器802、解码器803、编码器804和存储器805。
IO通道801、处理器802、解码器803、编码器804和存储器805通过总线806系统相互连接。总线806可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图8中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
IO通道801，用于接收原始码流的输入，并将输出码流输出。
存储器805，用于存放程序。具体地，程序可以包括程序代码，所述程序代码包括计算机操作指令。存储器805可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器802提供指令和数据。存储器805可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。
处理器802，执行存储器805所存放的程序，并具体用于执行以下操作：
通过解码器803对原始码流进行解码得到解码码流；
在编码器804对该解码码流进行编码生成输出码流时，将编码器804正在编码的当前帧在该解码器对应的原始帧的码流参数信息复用到编码器804中，其中，该原始帧为该当前帧在该原始码流中对应的帧，该码流参数信息包括该原始帧的bits和QP，该原始帧中各个编码块的预测模式，以及该原始帧中每一个编码块的bits和QP；
在编码器804中，根据该原始帧的bits和QP以及该目标码率，计算该当前帧的QP，并根据该原始帧中每一个编码块的bits和QP以及该目标码率，计算该当前帧中每一个编码块的QP，并确定该当前帧的编码帧类型、编码顺序、参考帧关系，并将该原始帧中各个编码块的预测模式作为该当前帧中各个编码块的预测模式，然后对该当前帧进行编码。其中，该目标码率为编码器603对该解码码流进行编码生成输出码流所采用的码率。
应理解，在对当前帧进行编码时，所采用的编码块的划分方式与当前帧对应的原始帧的编码块划分方式相同。
上述如本发明图4的实施例揭示的视频码流转码装置执行的方法可以应用于处理器802中，或者由处理器802实现。处理器802可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器802中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器802可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器805，处理器802读取存储器805中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
本发明实施例中，视频码流转码装置800通过复用原始帧的码控参数(原始帧的bits和QP，以及该原始帧中每一个编码块的bits和QP)，能够提高当前帧的码控参数计算效率，从而提高编码器的编码效率。
进一步地，该码流参数信息还包括该原始帧的每一个编码块所在行的bits和QP，其中，处理器802还用于在该根据该原始帧中每一个编码块的bits和QP以及该目标码率，计算该当前帧中每一个编码块的QP之后，根据该原始帧的每一个编码块所在行的bits和QP，确定该当前帧的每一个编码块所在行的QP，并根据该当前帧的每一个编码块所在行的QP，对根据该当前帧的每一个编码块的QP进行调整。
本发明实施例中，通过增加行级码控的复用信息，块级别也根据复用信息调整QP，可以使得码率误差控制在5％以内。
此外，视频码流转码装置800还可执行图4的方法，并实现视频码流转码装置在图4所示实施例的功能，本发明实施例在此不再赘述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种相同协议类型下视频码流的转码方法，应用于视频码流转码装置，所述视频码流转码装置包括解码器和编码器，其特征在于，所述方法包括：
通过所述解码器对原始码流进行解码得到解码码流；
在所述编码器对所述解码码流进行编码生成输出码流时，将所述编码器正在编码的当前帧在所述解码器对应的原始帧的码流参数信息复用到所述编码器中，其中，所述原始帧为所述当前帧在所述原始码流中对应的帧，所述码流参数信息包括所述原始帧的编码帧类型、编码顺序、参考帧关系，以及所述原始帧中各个编码块的预测模式；
在所述编码器中，根据目标码率确定所述当前帧的码控参数，并将所述原始帧的编码帧类型、编码顺序、参考帧关系作为所述当前帧的编码帧类型、编码顺序、参考帧关系，并将所述原始帧中各个编码块的预测模式作为所述当前帧中各个编码块的预测模式，然后对所述当前帧进行编码，其中，所述目标码率为所述编码器对所述解码码流进行编码生成输出码流所采用的码率。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述码流参数信息还包括所述原始帧的比特数bits和量化参数QP，以及所述原始帧中每一个编码块的bits和QP，所述码控参数包括所述当前帧的QP及所述当前帧中每一个编码块的QP，其中，
所述根据目标码率确定所述当前帧的码控参数包括：根据所述原始帧的bits和QP以及所述目标码率，计算所述当前帧的QP，并根据所述原始帧中每一个编码块的bits和QP以及所述目标码率，计算所述当前帧中每一个编码块的QP。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述码流参数信息还包括所述原始帧的每一个编码块所在行的bits和QP，其中，
所述根据目标码率确定所述当前帧的码控参数还包括：根据所述原始帧的每一个编码块所在行的bits和QP，确定所述当前帧的每一个编码块所在行的QP，并根据所述当前帧的每一个编码块所在行的QP，对根据所述当前帧的每一个编码块的QP进行调整。
4.一种相同协议类型下视频码流的转码方法，应用于视频码流转码装置，所述视频码流转码装置包括解码器和编码器，其特征在于，所述方法包括：
通过所述解码器对原始码流进行解码得到解码码流；
在所述编码器对所述解码码流进行编码生成输出码流时，将所述编码器正在编码的当前帧在所述解码器对应的原始帧的码流参数信息复用到所述编码器中，其中，所述原始帧为所述当前帧在所述原始码流中对应的帧，所述码流参数信息包括所述原始帧的比特数bits和量化参数QP，所述原始帧中各个编码块的预测模式，以及所述原始帧中每一个编码块的bits和QP；
在所述编码器中，根据所述原始帧的bits和QP以及所述目标码率，计算所述当前帧的QP，并根据所述原始帧中每一个编码块的bits和QP以及所述目标码率，计算所述当前帧中每一个编码块的QP，并确定所述当前帧的编码帧类型、编码顺序、参考帧关系，并将所述原始帧中各个编码块的预测模式作为所述当前帧中各个编码块的预测模式，然后对所述当前帧进行编码，其中，所述目标码率为所述编码器对所述解码码流进行编码生成输出码流所采用的码率。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述码流参数信息还包括所述原始帧的每一个编码块所在行的bits和QP，其中，
在所述根据所述原始帧中每一个编码块的bits和QP以及所述目标码率，计算所述当前帧中每一个编码块的QP之后，所述方法还包括：根据所述原始帧的每一个编码块所在行的bits和QP，确定所述当前帧的每一个编码块所在行的QP，并根据所述当前帧的每一个编码块所在行的QP，对根据所述当前帧的每一个编码块的QP进行调整。
6.一种视频码流转码装置，其特征在于，包括：
解码器，用于对原始码流进行解码得到解码码流；
复用单元，用于在所述编码器对所述解码码流进行编码生成输出码流时，将所述编码器正在编码的当前帧在所述解码器对应的原始帧的码流参数信息复用到所述编码器中，其中，所述原始帧为所述当前帧在所述原始码流中对应的帧，所述码流参数信息包括所述原始帧的编码帧类型、编码顺序、参考帧关系，以及所述原始帧中各个编码块的预测模式；
编码器，用于根据目标码率确定所述当前帧的码控参数，并将所述原始帧的编码帧类型、编码顺序、参考帧关系作为所述当前帧的编码帧类型、编码顺序、参考帧关系，并将所述原始帧中各个编码块的预测模式作为所述当前帧中各个编码块的预测模式，然后对所述当前帧进行编码，其中，所述目标码率为所述编码器对所述解码码流进行编码生成输出码流所采用的码率。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述码流参数信息还包括所述原始帧的比特数bits和量化参数QP，以及所述原始帧中每一个编码块的bits和QP，所述码控参数包括所述当前帧的QP及所述当前帧中每一个编码块的QP，其中，
在用于根据目标码率确定所述当前帧的码控参数的过程中，所述编码器具体用于：根据所述原始帧的bits和QP以及所述目标码率，计算所述当前帧的QP，并根据所述原始帧中每一个编码块的bits和QP以及所述目标码率，计算所述当前帧中每一个编码块的QP。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述码流参数信息还包括所述原始帧的每一个编码块所在行的bits和QP，其中，
在用于根据目标码率确定所述当前帧的码控参数的过程中，所述编码器具体还用于：根据所述原始帧的每一个编码块所在行的bits和QP，确定所述当前帧的每一个编码块所在行的QP，并根据所述当前帧的每一个编码块所在行的QP，对根据所述当前帧的每一个编码块的QP进行调整。
9.一种视频码流转码装置，其特征在于，包括：
解码器，用于对原始码流进行解码得到解码码流；
复用模块，用于在所述编码器对所述解码码流进行编码生成输出码流时，将所述编码器正在编码的当前帧在所述解码器对应的原始帧的码流参数信息复用到所述编码器中，其中，所述原始帧为所述当前帧在所述原始码流中对应的帧，所述码流参数信息包括所述原始帧的的比特数bits和量化参数QP，所述原始帧中各个编码块的预测模式，以及所述原始帧中每一个编码块的bits和QP；
编码器，用于根据所述原始帧的bits和QP以及所述目标码率，计算所述当前帧的QP，并根据所述原始帧中每一个编码块的bits和QP以及所述目标码率，计算所述当前帧中每一个编码块的QP，并确定所述当前帧的编码帧类型、编码顺序、参考帧关系，并将所述原始帧中各个编码块的预测模式作为所述当前帧中各个编码块的预测模式，然后对所述当前帧进行编码，其中，所述目标码率为所述编码器对所述解码码流进行编码生成输出码流所采用的码率。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述码流参数信息还包括所述原始帧的每一个编码块所在行的bits和QP，其中，
所述编码器还用于在所述根据所述原始帧中每一个编码块的bits和QP以及所述目标码率，计算所述当前帧中每一个编码块的QP之后，根据所述原始帧的每一个编码块所在行的bits和QP，确定所述当前帧的每一个编码块所在行的QP，并根据所述当前帧的每一个编码块所在行的QP，对根据所述当前帧的每一个编码块的QP进行调整。
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