CN110572667A - 一种基于视频序列组并行的hevc和avs2 8k视频解码方法 - Google Patents

一种基于视频序列组并行的hevc和avs2 8k视频解码方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于视频序列组并行的HEVC和AVS2 8K解码方法。它具体包括如下步骤：(1)创建多个解码器内核，为每个解码器内核分配GOP缓存预算以及线程池预算；(2)提取视频码流中每一帧码流数据，检测码流GOP结尾，标记GOP序号和标记是否为GOP结尾；(3)将视频帧按GOP序号依次送入相对应的解码器内核；(4)解码器内核把收到的当前GOP序号标记到输出帧上面，当解码器内核收到GOP结尾输入帧的时候，通过输出帧排序重新标记GOP结尾输出帧；(5)对不同解码器内核输出的帧分别依次标记输出帧序号，按GOP序号以及输出帧序号依次输出帧。本发明的有益效果是：具有很强的通用性，可以充分利用CPU的计算资源，可大大提升CPU的资源利用率，加速视频解码。

Description

一种基于视频序列组并行的HEVC和AVS2 8K视频解码方法
技术领域
本发明涉及视频解码相关技术领域，尤其是指一种基于视频序列组并行的HEVC和AVS2 8K视频解码方法。
背景技术
HEVC是2013年由国际电信联盟(ITU-T)发布的最新一代的视频编码标准，相比上一代编码标准H264，HEVC的压缩效率提升了一倍，能大大降低8K超高清视频的码率，减少带宽消耗。
AVS2是中国于2016年12月份发布的面向超高清视频应用的最新一代标准。AVS2的编码框架与HEVC类似，在编码效率上要略优于HEVC。目前AVS2视频标准已成为中国广电总局采用的唯一视频编码标准，具有广阔的应用前景。
8K分辨率是一种数字视频标准。2012年8月23日，联合国旗下的国际电讯联盟通过以日本NHK电视台所建议的7680x4320解像度作为国际的8K超高画质电视(SHV)标准，SHV作为超越现行数字电视的“超高精细影像系统”，以超高的分辨率代码超清的画质，具有广阔的应用前景。
8K分辨率是4K的4倍，HD的16倍，视频复杂度也是HD的16倍，HEVC和AVS2的解码复杂度又比上一代H264和AVS PLUS复杂很多，这给解码器的实时解码带来了很大的挑战。在解码器的优化过程中，普遍采用多线程并行解码，充分利用CPU资源来加速视频解码。但是帧间并行受限于参考帧的解码性能，CPU使用率无法随线程数的增加持续增长。而HEVC和AVS2 8K视频由于视频复杂度和码率都非常高，在CPU资源无法提升的情况下是无法达到实时解码的。同时由于视频解码器对于不同码流兼容性的要求非常高，而多SLICE和多TILES因为会损失编码质量很少会有编码器使用，所以对于解码器而言SLICE并行和TILES并行并不具备普适性。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中存在上述的不足，提供了一种通用性强且加速视频解码的基于视频序列组并行的HEVC和AVS2 8K视频解码方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种基于视频序列组并行的HEVC和AVS2 8K解码方法，具体包括如下步骤：
(1)创建多个解码器内核，为每个解码器内核分配GOP缓存预算以及线程池预算；
(2)提取视频码流中每一帧码流数据，检测码流GOP结尾，标记GOP序号和标记是否为GOP结尾；
(3)将视频帧按GOP序号依次送入相对应的解码器内核；
(4)解码器内核把收到的当前GOP序号标记到输出帧上面，当解码器内核收到GOP结尾输入帧的时候，通过输出帧排序重新标记GOP结尾输出帧；
(5)对不同解码器内核输出的帧分别依次标记输出帧序号，按GOP序号以及输出帧序号依次输出帧。
其中：GOP指的是视频序列组。8K作为当前最新一代视频标准，其内容细节和清晰度远超4K，同时复杂度也远超4K。为了推动HEVC和AVS2 8K的商用，必须对解码器进行充分的优化，使其可以达到实时解码的目的。因此，本发明提出一种GOP并行解码的方法，而采用GOP并行的方法对于视频码流没有任何要求，具有很强的通用性，可以充分利用CPU的计算资源，加速视频解码。本发明的创新之处在于将视按GOP分成多个序列，调用多个解码同时解码。对多个解码器的输出重新排序后输出到屏幕上。本发明具有很强的通用性，可大大提升CPU的资源利用率，加速视频解码，对解码器的优化和HEVC和AVS2 8K的应用具有很高的实际意义。
作为优选，在步骤(1)中，先为每个解码器内核初始分配GOP缓存预算以及线程池预算，再根据输入码流的实际GOP大小动态调整实际的缓冲区大小。
作为优选，在步骤(2)中，提取视频码流中每一帧码流数据，标记当前的GOP序号，检测当前输入帧是否为GOP结尾帧，当检测到GOP结尾帧的时候更新当前GOP序号，标记GOP结尾。
作为优选，在步骤(4)中，当解码器内核收到GOP结尾输入帧的时候，通过对所有当前相同GOP序号的帧按照输出排序，找到当前GOP的最后一个输出帧，标记为GOP结尾输出帧，解码器内核按输出帧序号输出解码完的帧。
作为优选，在步骤(5)中，在所有最小的GOP序号的帧中寻找最小输出帧序号的解码帧开始输出，当检测到GOP结尾输出帧的时候，更新GOP序号，开始输出下一个GOP的解码帧。
本发明的有益效果是：具有很强的通用性，可以充分利用CPU的计算资源，可大大提升CPU的资源利用率，加速视频解码，对解码器的优化和HEVC和AVS2 8K的应用具有很高的实际意义。
附图说明
图1是本发明中GOP并行的示意图；
图2是本发明中GOP并行解码的方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。
如图1、图2所述的实施例中，一种基于视频序列组并行的HEVC和AVS28K视频解码方法，具体包括如下步骤：
(1)创建多个解码器内核，为每个解码器内核分配GOP缓存预算以及线程池预算；具体为：先为每个解码器内核初始分配GOP缓存预算以及线程池预算，再根据输入码流的实际GOP大小动态调整实际的缓冲区大小；
(2)提取视频码流中每一帧码流数据，检测码流GOP结尾，标记GOP序号和标记是否为GOP结尾；具体为：提取视频码流中每一帧码流数据，标记当前的GOP序号，检测当前输入帧是否为GOP结尾帧，当检测到GOP结尾帧的时候更新当前GOP序号，标记GOP结尾；
(3)将视频帧按GOP序号依次送入相对应的解码器内核；
(4)解码器内核把收到的当前GOP序号标记到输出帧上面，当解码器内核收到GOP结尾输入帧的时候，通过输出帧排序重新标记GOP结尾输出帧；具体为：当解码器内核收到GOP结尾输入帧的时候，通过对所有当前相同GOP序号的帧按照输出排序，找到当前GOP的最后一个输出帧，标记为GOP结尾输出帧，解码器内核按输出帧序号输出解码完的帧；
(5)对不同解码器内核输出的帧分别依次标记输出帧序号，按GOP序号以及输出帧序号依次输出帧；具体为：在所有最小的GOP序号的帧中寻找最小输出帧序号的解码帧开始输出，当检测到GOP结尾输出帧的时候，更新GOP序号，开始输出下一个GOP的解码帧。
8K作为当前最新一代视频标准，其内容细节和清晰度远超4K，同时复杂度也远超4K。为了推动HEVC和AVS2 8K的商用，必须对解码器进行充分的优化，使其可以达到实时解码的目的。因此，本发明提出一种GOP并行解码的方法，而采用GOP并行的方法对于视频码流没有任何要求，具有很强的通用性，可以充分利用CPU的计算资源，加速视频解码。本发明的创新之处在于将视按GOP分成多个序列，调用多个解码同时解码。对多个解码器的输出重新排序后输出到屏幕上。本发明具有很强的通用性，可大大提升CPU的资源利用率，加速视频解码，对解码器的优化和HEVC和AVS2 8K的应用具有很高的实际意义。
将本发明在IntelI9CPU上可以达到HEVC和AVS2 8K200M码率60fps实时解码，相对于AVS2和HEVC的参考软件中，在IntelI9CPU上解码性能提升2-3倍。

Claims (5)

1.一种基于视频序列组并行的HEVC和AVS2 8K视频解码方法，其特征是，具体包括如下步骤：
(1)创建多个解码器内核，为每个解码器内核分配GOP缓存预算以及线程池预算；
(2)提取视频码流中每一帧码流数据，检测码流GOP结尾，标记GOP序号和标记是否为GOP结尾；
(3)将视频帧按GOP序号依次送入相对应的解码器内核；
(4)解码器内核把收到的当前GOP序号标记到输出帧上面，当解码器内核收到GOP结尾输入帧的时候，通过输出帧排序重新标记GOP结尾输出帧；
(5)对不同解码器内核输出的帧分别依次标记输出帧序号，按GOP序号以及输出帧序号依次输出帧。
2.根据权利要求1所述的一种基于视频序列组并行的HEVC和AVS2 8K视频解码方法，其特征是，在步骤(1)中，先为每个解码器内核初始分配GOP缓存预算以及线程池预算，再根据输入码流的实际GOP大小动态调整实际的缓冲区大小。
3.根据权利要求1所述的一种基于视频序列组并行的HEVC和AVS2 8K视频解码方法，其特征是，在步骤(2)中，提取视频码流中每一帧码流数据，标记当前的GOP序号，检测当前输入帧是否为GOP结尾帧，当检测到GOP结尾帧的时候更新当前GOP序号，标记GOP结尾。
4.根据权利要求1所述的一种基于视频序列组并行的HEVC和AVS2 8K视频解码方法，其特征是，在步骤(4)中，当解码器内核收到GOP结尾输入帧的时候，通过对所有当前相同GOP序号的帧按照输出排序，找到当前GOP的最后一个输出帧，标记为GOP结尾输出帧，解码器内核按输出帧序号输出解码完的帧。
5.根据权利要求1所述的一种基于视频序列组并行的HEVC和AVS2 8K视频解码方法，其特征是，在步骤(5)中，在所有最小的GOP序号的帧中寻找最小输出帧序号的解码帧开始输出，当检测到GOP结尾输出帧的时候，更新GOP序号，开始输出下一个GOP的解码帧。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120230391A1 (en) * 2011-03-10 2012-09-13 Sony Corporation High Performance AVC Encoder on a Multi-Core Platform
CN104394353A (zh) * 2014-10-14 2015-03-04 浙江宇视科技有限公司 视频浓缩方法及装置
CN105049856A (zh) * 2015-07-14 2015-11-11 无锡天脉聚源传媒科技有限公司 一种视频文件的处理方法及装置
CN105992005A (zh) * 2015-03-04 2016-10-05 广州市动景计算机科技有限公司 视频解码方法、装置及终端设备
CN108881917A (zh) * 2018-07-27 2018-11-23 西安电子科技大学 基于高速实时解码平台的并行解码快速排序方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120230391A1 (en) * 2011-03-10 2012-09-13 Sony Corporation High Performance AVC Encoder on a Multi-Core Platform
CN104394353A (zh) * 2014-10-14 2015-03-04 浙江宇视科技有限公司 视频浓缩方法及装置
CN105992005A (zh) * 2015-03-04 2016-10-05 广州市动景计算机科技有限公司 视频解码方法、装置及终端设备
CN105049856A (zh) * 2015-07-14 2015-11-11 无锡天脉聚源传媒科技有限公司 一种视频文件的处理方法及装置
CN108881917A (zh) * 2018-07-27 2018-11-23 西安电子科技大学 基于高速实时解码平台的并行解码快速排序方法

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