CN110784717B - 一种编码方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本公开是关于一种编码方法、装置、电子设备及存储介质，该方法包括：确定视频中的每一个画面组的结构信息，视频中的所有画面组至少包括视频的前预设数量个视频帧中的部分视频帧，目标画面组的结构信息包括：目标画面组中的双向预测帧的最大数量；基于每一个画面组的结构信息，对所述视频进行编码。实现了限制每一个目标画面组中的双向预测帧的数量，每一个目标画面组的解码延迟均较小，提升所有目标画面组的解码速度。从而，在用户进行指示播放视频的操作之后，以较快地速度得到视频的前预设数量个视频帧，然后，开始播放视频，减小播放视频的延迟。

Description

一种编码方法、装置、电子设备及存储介质
技术领域
本公开涉及视频领域，具体涉及编码方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
在对视频进行编码时，将视频视为由一系列画面组(Group of Picture，简称GOP)组成，画面组的结构信息是对视频进行编码时的一个重要配置项。画面组的结构信息定义相邻的两个I帧(内部编码帧)的距离、I帧和相邻的P帧(前向预测帧)之间的B帧(双向预测帧)的数量等。画面组中的B帧可以提升对视频进行编码的压缩效率。同时，在进行解码时，画面组中的B帧的的解码时长也大于I帧的解码时长和P帧的解码时长。
相关技术中，在确定画面组的结构信息时，通常根据每一个视频帧的编码代价，采用诸如画面组结构自适应决策算法，确定出压缩效率较高的画面组的结构信息。
然而，相关技术中仅考虑压缩效率，造成确定出的画面组的结构信息定义的画面组中的B帧较多，基于结构信息确定出的每一个画面组中的B帧较多，每一个画面组的解码延迟均较大。由于播放器需要通过解码得到视频的前预设数量个视频帧才开始播放视频，由前预设数量个视频帧组成的一个或多个画面组的解码延迟较大会造成需要等待较长时间才能得到前预设数量个视频帧，导致播放视频的延迟较大。在诸如短视频点播的情况下，在用户进行指示播放视频的操作之后，经过较长时间才开始播放视频，严重影响用户的观看体验。
发明内容
为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种编码方法、装置、电子设备及存储介质。
根据本公开实施例的第一方面，提供一种编码方法，包括：
确定视频中的每一个画面组的结构信息，其中，所述视频中的所有画面组包括至少一个目标画面组，目标画面组至少包括所述视频的前预设数量个视频帧中的部分视频帧，目标画面组的结构信息包括：所述目标画面组中双向预测帧的最大数量；
基于所述每一个画面组的结构信息，对所述视频进行编码。
根据本公开实施例的第二方面，提供一种编码装置，包括：
确定模块，被配置为：确定视频中的每一个画面组的结构信息，其中，所述视频中的所有画面组包括至少一个目标画面组，目标画面组至少包括所述视频的前预设数量个视频帧中的部分视频帧，目标画面组的结构信息包括：所述目标画面组中双向预测帧的最大数量；
编码模块，被配置为：基于所述每一个画面组的结构信息，对所述视频进行编码。
本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
由视频的前预设数量个视频帧组成的一个或多个目标画面组的结构信息中包括目标画面组中的双向预测帧的最大数量，限制了每一个目标画面组中的双向预测帧的数量，每一个目标画面组的解码延迟均较小，提升所有目标画面组的解码速度。从而，在用户进行指示播放视频的操作之后，以较快地速度得到视频的前预设数量个视频帧，然后，开始播放视频，减小播放视频的延迟。避免了在诸如短视频点播的情况下，在用户进行指示播放视频的操作之后，经过较长时间才开始播放视频的问题。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1是根据一示例性实施例示出的一种编码方法的一个实施例的流程图；
图2是根据一示例性实施例示出的一种编码装置的结构框图；
图3是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。
图1是根据一示例性实施例示出的编码方法的一个实施例的流程图。该方法包括以下步骤：
步骤101，确定视频中的每一个画面组的结构信息。
视频中的图像可以称之为视频帧。画面组可以称之为GOP，目标画面组可以称之为目标GOP。在对视频进行编码时，可以将视频视为由一系列GOP组成。每一个GOP相当于一个视频帧序列。GOP包括的视频帧的数量可以预先进行配置。每一个GOP包括的视频帧的数量相同。
在进行编码时，GOP中的每一个视频帧为以下之一：一个I帧、一个P帧、一个B帧。换言之，在进行编码时，对于一个GOP中的每一个视频帧，该视频帧被作为一个I帧被编码或者该视频帧被作为一个P帧被编码或者该视频帧被作为一个B帧被编码。
在进行编码时，GOP中的首个视频帧作为I帧。GOP的结构信息可以定义GOP中的视频帧的顺序、相邻的I帧和P帧之间的B帧的数量等。在对一个GOP进行编码时，可以根据该GOP的结构信息，确定在进行编码时，除了该GOP中的作为I帧的首个视频帧之外，该GOP中的所有作为P帧的视频帧以及确定该GOP中的所有作为B帧的视频帧。
在本公开中，视频中的所有GOP包括至少一个目标GOP。目标GOP包括视频的前预设数量个视频帧或视频的前预设数量个视频帧中的部分视频帧。
视频的前预设数量个视频帧组成一个或多个目标GOP。视频的前预设数量个视频帧中的第一个视频帧为视频的第一个视频帧即在播放视频时第一个展示给用户的视频帧。
当视频中的所有GOP包括一个目标GOP时，则该目标GOP包括视频的前预设数量个视频帧。换言之，当视频中的所有GOP包括一个目标GOP时，视频的前预设数量个视频帧组成该目标GOP。
当视频中的所有GOP包括多个目标GOP时，每一个目标GOP包括视频的前预设数量个视频帧中的部分视频帧，任意两个目标GOP包括的视频帧不同。
在本公开中，对于每一个目标GOP，该目标GOP的结构信息包括：该目标GOP中的B帧的最大数量。对于每一个目标GOP，该目标GOP的结构信息可以定义在进行编码时该目标GOP中的B帧的最大数量。
换言之，对于一个目标GOP，在进行编码时，该目标GOP中的作为B帧的视频帧的数量最多为该目标GOP的结构信息定义的该目标GOP中的B帧的最大数量。
在本公开中，对于每一个目标GOP，该目标GOP的结构信息中的B帧的最大数量可以预先进行设置。从而，在确定每一个目标GOP的结构信息时，该目标GOP的结构信息中的B帧的最大数量为预先设置的数值。
在本公开中，每一个目标GOP的结构信息中的B帧的最大数量可以相同。例如，预先将目标GOP的结构信息中的B帧的最大数量设置为一个较小的数值例如1，则在进行编码时，每一个目标GOP中均最多包括一个B帧。
在本公开中，通过目标GOP的结构信息中的B帧的最大数量，可以限制在进行编码时，目标GOP中的作为B帧的视频帧的数量。从而，在对目标GOP进行解码时，降低目标GOP的解码延迟。
在本公开中，对于由位于视频的前预设数量个视频帧之后的所有视频帧组成的所有GOP，可以根据位于视频的前预设数量个视频帧之后的每一个视频帧的编码代价，对于由位于视频的前预设数量个视频帧之后的所有视频帧组成的所有GOP中的每一个GOP，确定该GOP的结构信息。
例如，对于由位于视频的前预设数量个视频帧之后的视频帧组成的所有GOP中的每一个GOP，采用GOP结构自适应决策算法确定该GOP的结构信息。采用GOP结构自适应决策算法确定出的GOP中的B帧的数量不被限制。
在一些实施例中，确定视频中的每一个画面组的结构信息包括：确定视频中的所有目标画面组；对于所有目标画面组中的每一个目标画面组，生成目标画面组的结构信息，其中，目标画面组的结构信息中的双向预测帧的最大数量为0。
换言之，在本公开中，对于所有目标GOP中的每一个目标GOP，该目标GOP的结构信息中的B帧的最大数量为0。
当目标GOP的结构信息中的B帧的最大数量为0时，在进行编码时，目标GOP中没有B帧。
换言之，当目标GOP的结构信息中的B帧的最大数量为0时，在进行编码时，目标GOP中的任意一个视频帧均不作为B帧被编码。
在一些实施例中，确定视频中的每一个画面组的结构信息包括：确定视频中的所有目标画面组；对于所有目标画面组中的每一个目标画面组，确定目标画面组的序号，其中，目标画面组的序号指示目标画面组在视频的所有画面组中的次序；生成目标画面组的结构信息，其中，目标画面组的结构信息中的所述双向预测帧的最大数量为目标画面组的序号所属的预先设置的序号区间对应的双向预测帧的最大数量。
换言之，在本公开中，对于所有目标GOP中的每一个目标GOP，该目标GOP的结构信息中的B帧的最大数量为该目标GOP的序号所属的序号区间对应的B帧的最大数量。
在本公开中，目标画面组的序号指示目标画面组在视频的所有画面组中的次序，即目标画面组的序号指示从视频的所有画面组中的第一个画面组起，目标画面组为视频的所有画面组中的第几个画面组。
在本公开中，可以预先设置多个序号区间，预先设置的多个序号区间中，最后一个序号区间的右端点值为所有目标画面组中序号最大的目标画面组的序号。对于序号属于同一预先设置的序号区间的多个目标画面组，序号属于同一预先设置的序号区间的多个目标画面组中的每一个目标画面组的结构信息中的B帧的最大数量均为该同一预先设置的序号区间预先对应的B帧的最大数量。
在本公开中，每一个GOP均分别具有一个序号。一个GOP的序号表示该GOP为视频中的第几个GOP。GOP的顺序根据GOP中的I帧在视频中出现的顺序确定。
例如，视频中的第一个GOP为在进行编码时视频中的第一个I帧所在的GOP，视频中的第一个GOP的序号为0，视频中的第二个GOP为在进行编码时视频中的第二个I帧所在的GOP，视频中的第二个GOP的序号为1，视频中的第三个GOP为在进行编码时视频中的第三个I帧所在的GOP，视频中的第三个GOP的序号为2，以此类推。
对于一个目标GOP，当该目标GOP的序号位于一个序号区间内时，则该目标GOP的序号属于该序号区间。
在本公开中，可以预先设置一个序号序列。序号序列中的首个序号最小，序号序列中的首个序号大于0。序号序列中的最后一个序号最大。序号序列中的最后一个序号为所有目标GOP中的最后一个目标GOP的序号。
对于位于首个序号和最后一个序号之间的每一个序号，该序号大于前一个序号并且小于后一个序号。首个序号和序号0构成一个序号区间，对于除了首个序号之外的每一个序号，该序号与前一个序号构成一个序号区间。
在本公开中，每一个序号区间分别对应一个B帧的最大数量。
在一些实施例中，预先设置的所有序号区间中的首个序号区间对应的双向预测帧的最大数量为0，序号属于首个序号区间的每一个目标画面组的结构信息中的双向预测帧的最大数量为0。
换言之，在本公开中，预先设置的所有序号区间中的首个序号区间对应的B帧的最大数量为0。
对于每一个序号区间，该序号区间对应的B帧的最大数量大于该序号区间的前一个序号区间对应的B帧的最大数量和/或小于该序号区间的后一个序号区间对应的B帧的最大数量。
例如，设置一个序号序列{k1，k2，…，kn}。kn为所有目标GOP中的最后一个目标GOP的序号。视频中的第一个目标GOP的序号为0。
[0，k1)构成一个序号区间，所有目标GOP中的序号属于序号区间[0，k1)的每一个目标GOP，目标GOP的结构信息中的B帧的最大数量为0。在进行编码时，序号属于序号区间[0，k1)的每一个目标GOP中均不包括B帧。换言之，序号为0、1、2、...k1-1的目标GOP中均不包括B帧。
[k1，k2)构成一个序号区间，所有目标GOP中的序号属于序号区间[k1，k2)的每一个目标GOP的结构信息中的B帧的最大数量为1。在进行编码时，序号属于序号区间[k1，k2)的每一个目标GOP中均最多包括一个B帧。换言之，序号为k1、k1+1、k1+2、...k2-1的目标GOP中均最多包括一个B帧。
[k2，k3)构成一个序号区间，所有目标GOP中的序号属于序号区间[k2，k3)的每一个目标GOP的结构信息中的B帧的最大数量为2。在进行编码时，序号属于序号区间[k2，k3)的每一个目标GOP中最多包括两个B帧，以此类推。换言之，序号为k2+1、k2+2...k3-1的目标GOP中均最多包括两个B帧，以此类推。
对于序号大于kn的所有GOP中的每一个GOP，该GOP的结构信息可以采用GOP结构自适应决策算法确定。对于序号大于kn的所有GOP中的每一个GOP，采用GOP结构自适应决策算法确定出的GOP中的B帧的数量是根据在最后一个目标GOP中的最后一个视频帧之后的每一个视频帧的编码代价确定的，采用GOP结构自适应决策算法确定出的GOP中的B帧的数量不被限制。
步骤102，基于每一个画面组的结构信息，对视频进行编码。
在本公开中，在确定每一个GOP的结构信息之后，可以基于每一个GOP的结构信息，对视频进行编码。对于每一个GOP，生成每一个GOP的编码数据，从而，得到视频的编码数据，完成对视频的编码。
对于每一个GOP，在进行编码时，GOP的首个视频帧作为I帧。对于每一个GOP，可以根据该GOP的结构信息，确定在进行编码时GOP中的所有作为P帧的视频帧以及确定在进行编码时该GOP中的所有作为B帧的视频帧。然后，在进行编码时，生成GOP中的每一个视频帧的编码数据，得到GOP的编码数据。
在本公开中，通过目标GOP的结构信息中的B帧的最大数量来限制在进行编码时目标GOP中的作为B帧的视频帧的数量。
例如，当每一个目标GOP的结构信息中的B帧的最大数量均为0时，在进行编码时，每一个目标GOP中均不包括B帧。
在播放视频时，对于每一个GOP，在对GOP进行解码时，分别基于GOP中的每一个视频帧的编码数据，对GOP中的每一个视频帧进行解码，得到每一个视频帧，从而，完成对GOP的解码。
当一个视频帧在编码时被作为一个I帧进行编码时，在播放视频时，则基于该视频帧的编码数据，以I帧对应的解码方式对该视频帧进行解码。当一个视频帧在编码时被作为一个P帧进行编码时，在播放视频时，则基于该视频帧的编码数据，以P帧对应的解码方式对该视频帧进行解码。当一个视频帧在编码时被作为一个B帧进行编码时，在播放视频时，则基于该视频帧的编码数据，以B帧对应的解码方式对该视频帧进行解码。在编码时被作为B帧进行编码的视频帧的解码时长大于在编码时被作为I帧进行编码的视频帧的解码时长和在编码时被作为P帧进行编码的视频帧的解码时长。
在本公开中，由于视频的前预设数量个视频帧组成一个或多个目标GOP，限制在进行编码时每一个目标GOP中的作为B帧的视频帧的数量实际上是限制在进行编码时视频的前预设数量个视频帧中的作为B帧的视频帧的数量。每一个目标GOP的解码延迟均较小，提升所有目标画面组的解码速度。从而，在用户进行指示播放视频的操作之后，以较快地速度得到视频的前预设数量个视频帧，然后，开始播放视频，减小播放视频的延迟。避免了在诸如短视频点播的情况下，在用户进行指示播放视频的操作之后，经过较长时间才开始播放视频的问题。
图2是根据一示例性实施例示出的一种编码装置的结构框图。参照图2，该编码装置包括：确定模块201，编码模块202。
确定模块201被配置为：确定视频中的每一个画面组的结构信息，其中，所述视频中的所有画面组包括至少一个目标画面组，目标画面组至少包括所述视频的前预设数量个视频帧中的部分视频帧，所述目标画面组的结构信息包括：目标画面组中的双向预测帧的最大数量；
编码模块202被配置为：基于所述每一个画面组的结构信息，对所述视频进行编码。
在一些实施例中，确定模块201包括：
第一结构信息生成子模块，被配置为：确定视频中的所有目标画面组；对于所有目标画面组中的每一个目标画面组，生成目标画面组的结构信息，其中，目标画面组的结构信息中的所述双向预测帧的最大数量为0。
在一些实施例中，确定模块201包括：
第二结构信息生成子模块，被配置为：确定视频中的所有目标画面组；对于所有目标画面组中的每一个目标画面组，确定目标画面组的序号，其中，目标画面组的序号指示目标画面组在所述视频的所有画面组中的次序；生成目标画面组的结构信息，其中，目标画面组的结构信息中的所述双向预测帧的最大数量为目标画面组的序号所属的预先设置的序号区间对应的双向预测帧的最大数量。
在一些实施例中，预先设置的所有序号区间中的首个序号区间对应的双向预测帧的最大数量为0，序号属于所述首个序号区间的每一个目标画面组的结构信息中的所述双向预测帧的最大数量为0。
图3是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的结构框图。参照图3，电子设备300包括处理组件322，其进一步包括一个或多个处理器，以及由存储器332所代表的存储器资源，用于存储可由处理组件322执行的指令，例如应用程序。存储器332中存储的应用程序可以包括一个或一个以上的每一个对应于一组指令的模块。此外，处理组件322被配置为执行指令，以执行上述方法。
电子设备300还可以包括一个电源组件326被配置为执行电子设备300的电源管理，一个有线或无线网络接口350被配置为将电子设备300连接到网络，和一个输入输出(I/O)接口358。电子设备300可以操作基于存储在存储器332的操作系统，例如WindowsServerTM，MacOS XTM，UnixTM，LinuxTM，FreeBSDTM或类似。
在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的存储介质，例如包括指令的存储器，上述指令可由电子设备执行以完成上述方法。可选地，存储介质可以是非临时性计算机可读存储介质，例如，所述非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。
本申请还提供一种计算机程序，该计算机程序包括如图1所示的操作步骤。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种编码方法，其特征在于，所述方法包括：
确定视频中的每一个画面组的结构信息，其中，所述视频中的所有画面组包括至少一个目标画面组，所述目标画面组至少包括所述视频的前预设数量个视频帧中的部分视频帧，所述目标画面组的结构信息包括：所述目标画面组中双向预测帧的最大数量；所述画面组中除所述目标画面组之外的画面组的结构信息不包括双向预测帧的最大数量；
基于所述每一个画面组的结构信息，对所述视频进行编码。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定视频中的每一个画面组的结构信息包括：
确定视频中的所有目标画面组；
对于所有目标画面组中的每一个目标画面组，生成目标画面组的结构信息，其中，目标画面组的结构信息中的所述双向预测帧的最大数量为0。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定视频中的每一个画面组的结构信息包括：
确定视频中的所有目标画面组；
对于所有目标画面组中的每一个目标画面组，确定目标画面组的序号，其中，目标画面组的序号指示目标画面组在所述视频的所有画面组中的次序；生成目标画面组的结构信息，其中，目标画面组的结构信息中的所述双向预测帧的最大数量为目标画面组的序号所属的预先设置的序号区间对应的双向预测帧的最大数量。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，预先设置的所有序号区间中的首个序号区间对应的双向预测帧的最大数量为0，序号属于所述首个序号区间的每一个目标画面组的结构信息中的所述双向预测帧的最大数量为0。
5.一种编码装置，其特征在于，所述装置包括：
确定模块，被配置为：确定视频中的每一个画面组的结构信息，其中，所述视频中的所有画面组包括至少一个目标画面组，目标画面组至少包括所述视频的前预设数量个视频帧中的部分视频帧，目标画面组的结构信息包括：所述目标画面组中双向预测帧的最大数量；所述画面组中除所述目标画面组之外的画面组的结构信息不包括双向预测帧的最大数量；
编码模块，被配置为：基于所述每一个画面组的结构信息，对所述视频进行编码。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述确定模块包括：第一结构信息生成子模块，被配置为：确定视频中的所有目标画面组；对于所有目标画面组中的每一个目标画面组，生成目标画面组的结构信息，其中，目标画面组的结构信息中的所述双向预测帧的最大数量为0。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述确定模块包括：
第二结构信息生成子模块，被配置为：确定视频中的所有目标画面组；对于所有目标画面组中的每一个目标画面组，确定目标画面组的序号，其中，目标画面组的序号指示目标画面组在所述视频的所有画面组中的次序；生成目标画面组的结构信息，其中，目标画面组的结构信息中的所述双向预测帧的最大数量为目标画面组的序号所属的预先设置的序号区间对应的双向预测帧的最大数量。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，预先设置的所有序号区间中的首个序号区间对应的双向预测帧的最大数量为0，序号属于所述首个序号区间的每一个目标画面组的结构信息中的所述双向预测帧的最大数量为0。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
处理器；
用于存储所述处理器可执行指令的存储器；
其中，所述处理器被配置为执行所述指令，以实现如权利要求1至4中任一项所述的方法。
10.一种存储介质，当所述存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时，使得电子设备能够执行如权利要求1至4中任一项所述的方法。
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