CN117560500A - 并行解码方法、编码方法、装置、设备及计算机程序产品 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种并行解码方法、编码方法、装置、设备及计算机程序产品，该方法包括：接收编码端设备发送的当前图像块对应的视频码流及MAP码流；从所述MAP码流中解析预置表；其中，所述预置表中记录有所述当前图像块中各宏块组在视频码流中的比特bit数；依据各宏块组在视频码流中的bit数，从所述视频码流中获取待解码宏块组对应的码流，并对获取到的待解码宏块组对应的码流进行并行解码。该方法可以提高视频解码效率。

Description

并行解码方法、编码方法、装置、设备及计算机程序产品

技术领域

本申请涉及视频编码技术领域，尤其涉及一种并行解码方法、编码方法、装置、设备及计算机程序产品。

背景技术

在视频编解码领域，采用视频压缩(即视频编解码)技术可以压缩视频的数据量，从而实现视频的高效传输或存储。

对视频进行编解码即对视频中的每一帧图像进行编解码。以一帧图像为例，在编码端，图像编码器对图像编码，得到图像对应的码流并传输码流至解码端；在解码端，图像解码器解析码流，得到图像。

如何提高视频解码效率称为亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种并行解码方法、编码方法、装置、设备及计算机程序产品。

具体地，本申请是通过如下技术方案实现的：

根据本申请实施例的第一方面，提供一种并行解码方法，包括：

接收编码端设备发送的当前图像块对应的视频码流及MAP码流；

从所述MAP码流中解析预置表；其中，所述预置表中记录有所述当前图像块中各宏块组在视频码流中的比特bit数；

依据各宏块组在视频码流中的bit数，从所述视频码流中获取待解码宏块组对应的码流，并对获取到的待解码宏块组对应的码流进行并行解码。

根据本申请实施例的第二方面，提供一种编码方法，包括：

生成当前图像块对应的预置表；其中，所述预置表中记录有所述当前图像块中各宏块组在视频码流中的比特bit数；

对所述当前图像块进行编码，得到所述当前图像块对应的视频码流；以及，对所述预置表进行编码，得到所述当前图像块对应的MAP码流；

将所述当前图像块对应的视频码流及MAP码流发送给解码端设备。

根据本申请实施例的第三方面，提供一种并行解码装置，包括：

接收单元，用于接收编码端设备发送的当前图像块对应的视频码流及MAP码流；

解析单元，用于从所述MAP码流中解析预置表；其中，所述预置表中记录有所述当前图像块中各宏块组在视频码流中的比特bit数；

解码单元，用于依据各宏块组在视频码流中的bit数，从所述视频码流中获取待解码宏块组对应的码流，并对获取到的待解码宏块组对应的码流进行并行解码。

根据本申请实施例的第四方面，提供一种编码装置，包括：

生成单元，用于生成当前图像块对应的预置表；其中，所述预置表中记录有所述当前图像块中各宏块组在视频码流中的比特bit数；

编码单元，用于对所述当前图像块进行编码，得到所述当前图像块对应的视频码流；以及，对所述预置表进行编码，得到所述当前图像块对应的MAP码流；

发送单元，用于将所述当前图像块对应的视频码流及MAP码流发送给解码端设备。

根据本申请实施例的第五方面，提供一种电子设备，包括处理器和存储器，其中，

存储器，用于存放计算机程序；

处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现第一方面或第二方面提供的方法。

根据本申请实施例的第六方面，提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面或第二方面提供的方法。

本申请实施例的并行解码方法，通过在编码侧增加预置表，通过该预置表记录图像中各宏块组在视频码流中的bit数，从而，解码端设备在接收到编码端设备发送的视频码流及MAP码流的情况下，可以从MAP码流中解析得到预置表，依据预置表确定当前图像中各宏块组在视频码流中的bit数，进而，解码端设备可以依据各宏块组在视频码流中的bit数，从视频码流中获取待解码宏块组对应的码流，并对获取到的待解码宏块组对应的码流进行并行解码，实现了视频码流的并行解码，提高了视频解码效率。

附图说明

图1为本申请一示例性实施例示出的一种并行解码方法的流程示意图；

图2为本申请一示例性实施例示出的一种3路并行解码实现的示意图；

图3为本申请一示例性实施例示出的一种并行解码实现的系统框图；

图4为本申请一示例性实施例示出的一种n路并行解码实现的示意图；

图5为本申请一示例性实施例示出的一种多个skip宏块跨越了两个宏块组的示意图；

图6为本申请一示例性实施例示出的一种编码侧限制skip的示意图；

图7为本申请一示例性实施例示出的一种MAP表中增加宏块skip标志的示意图；

图8为本申请一示例性实施例示出的一种并行解码装置的结构示意图；

图9为本申请一示例性实施例示出的一种电子设备的硬件结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

为了使本领域技术人员更好地理解本申请实施例提供的技术方案，下面先对本申请实施例中视频编码的相关实现进行说明。

一、技术术语

1、H.264：一种视频编解码技术，以16*16的宏块为基本单位，对视频帧图像进行相似比较和压缩编码。其编解码流程主要包括5个部分：帧间和帧内预测、变换和反变换、量化和反量化、环路滤波、熵编码。

2、VLC(Variable Length Coding，可变长度编码)层：视频编码层，负责视频的编码，包括压缩、量化等处理。

3、NAL(Network Abstraction Layer，网络抽象层)层：视频数据网络抽象层，负责以网络所要求的恰当的方式对编码数据进行打包和传送。

4、MB(Macroblock，宏块)：H.264编码的基本单元。编码过程中整个图像会划分成16*16大小的单元，也就是宏块，它包含着每一个像素的亮度和色度信息，分别对宏块数据残差编码得到最终码流信息。16*16宏块可以被分割为16个4*4的子块。

5、NC：Cavlc(Context-Adaptive Variable Length Coding，上下文自适应可变长编码)编码所需上下文，当前宏块的Cavlc熵编码需要参考其上侧和左侧宏块的信息。

6、skip(跳过)：用于表示宏块是否可以被跳过。“跳过”的宏块指的是，在帧间预测时，当图像区域平坦时，码流中跳过这个宏块的所有数据，不进行传输，通过相关语法元素进行标记。在解码端，跳过的宏块通过周围已经重建的宏块来进行恢复。熵编码采用Cavlc时，用skip_run语法元素表示连续跳过的宏块的个数。

7、bit(比特)数：码流以bit为单位的size(大小)。

二、视频编码处理流程

对于一个待编码的图像帧，可以划分为多个宏块，例如，可以将图像帧划分为多个16*16的宏块。

对于任一宏块，可以进一步将其划分为多个子宏块，例如，一个16*16的宏块，可以划分为16个4*4的子宏块。

在对图像帧进行视频编码的过程中，以宏块为单位，逐块进行编码，以得到连续的视频码流。

需要说明的是，若未特殊说明，本申请实施例中提及的视频编码特指预测编码。

对于任一宏块，编码处理流程可以包括：预测、变换(例如，离散余弦变换(discrete cosine transform，DCT)、量化、反量化、反变换、重建(或称为重构)。

其中，预测可以包括帧内预测和帧间预测，帧内预测是利用周围已编码块作为参考对当前未编码块进行预测，有效去除空域上的冗余。帧间预测是使用邻近已编码图像对当前图像进行预测，有效去除时域上的冗余。

对于任一宏块，在经过预测得到该宏块的预测块之后，可以通过原宏块减去预测块，得到残差块。残差块中的残差数据(残差视频数据)可以应用于变换。

变换是指将图像从空间域转换至变换域，将残差数据变成为残差变换系数，利用变换系数对图像加以表示。绝大多数图像都含有较多平坦区域和缓慢变化的区域，适当的变换可以使图像由在空间域的分散分布转换为在变换域的相对集中分布，去除信号之间的频域相关性，配合量化过程，可以有效压缩码流。

量化是指将信号的连续取值(或大量的离散取值)映射为有限多个离散取值的过程，量化可以实现信号取值的多对一的映射。在视频编码中，残差信号经过变换后，变换系数往往具有较大的动态范围，因此对变换系数进行量化可以有效减少信号取值空间，获得更好的压缩效果。

反量化是量化的反过程，反量化指的是将量化后的系数映射为输入信号空间中的重建信号，重建信号是输入信号的一个近似。

反变换又称为逆变换，是正变换的逆过程，以重新得到残差块。

重建是指在预测块的基础上加上残差块，得到重建宏块。

为了使本申请实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请实施例中技术方案作进一步详细的说明。

需要说明的是，本申请实施例中各步骤的序号大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

此外，若未特殊说明，本申请实施例中所描述的编解码均指H.264标准的编解码。

请参见图1，为本申请实施例提供的一种并行解码方法的流程示意图，其中，该并行解码方法可以应用于解码端设备，如图1所示，该并行解码方法可以包括以下步骤：

步骤S100、接收编码端设备发送的当前图像块对应的视频码流及MAP码流。

步骤S110、从MAP码流中解析预置表；其中，预置表中记录有当前图像中各宏块组在视频码流中的bit数。

示例性的，对于一帧图像，可以划分成1个图像块，也可以划分成多个图像块，在图像划分成1个图像块的情况下，当前图像块也可以为图像，即对于图像块的编解码过程也可以直接用于图像。

本申请实施例中，编码端设备在进行视频编码的过程中，对于任一图像块，一方面，可以生成对应的视频码流，例如，可以通过预测、变换、量化以及编码(如熵编码)等处理流程，对当前图像块进行编码，生成对应的码流数据(如NAL码流)，并通过码流传输通道传输给解码端设备；另一方面，还可以生成当前图像块对应的预置表，该预置表中可以记录有当前图像中各宏块组在视频码流中的bit数，并对该预置表进行编码(如哥伦布编码)，得到MAP码流，传输给解码端设备。

示例性的，一个宏块组可以包括当前图像块中连续的1个或多个宏块。

示例性的，各宏块组中包括的宏块的数量相同。

相应地，对于解码端设备，在接收到编码端设备发送的视频码流以及MAP码流的情况下，可以从MAP码流中解析预置表，依据该预置表确定视频码流中各宏块组的bit数，进而，确定各宏块组在视频码流中的位置。

步骤S120、依据各宏块组在视频码流中的bit数，从视频码流中获取待解码宏块组对应的码流，并对获取到的待解码宏块组对应的码流进行并行解码。

本申请实施例中，解码端设备可以依据各宏块组在视频码流中的bit数，从视频码流中获取待解码宏块组对应的码流，并对获取到的待解码宏块组对应的码流进行并行解码。

可见，在图1所示方法流程中，通过在编码侧增加预置表，通过该预置表记录图像中各宏块组在视频码流中的bit数，从而，解码端设备在接收到编码端设备发送的视频码流及MAP码流的情况下，可以从MAP码流中解析得到预置表，依据预置表确定当前图像中各宏块组在视频码流中的bit数，进而，解码端设备可以依据各宏块组在视频码流中的bit数，从视频码流中获取待解码宏块组对应的码流，并对获取到的待解码宏块组对应的码流进行并行解码，实现了视频码流的并行解码，提高了视频解码效率。

在一些实施例中，1个宏块组中包括1个宏块；

上述依据各宏块组在视频码流中的bit数，从视频码流中获取待解码宏块组对应的码流，并对获取到的待解码宏块组对应的码流进行并行解码，可以包括：

从视频码流中获取首个待解码宏块对应的码流，并对该待解码宏块对应的码流进行解码；

在当前解码的宏块的Y分量解码完成，且当前并行解码的宏块的数量未达到最大并行解码数量的情况下，依据当前解码的宏块在视频码流中的bit数，对下一个待解码宏块的Y分量进行并行解码；其中，最大并行解码数量小于等于3个；

对于当前并行解码的多个宏块，在上一宏块的U分量解码完成的情况下，开始对下一个宏块的U分量进行解码；以及，在上一宏块的V分量解码完成的情况下，开始对下一个宏块的V分量进行解码。

示例性的，以1个宏块组包括1个宏块为例。

由于H.264标准的编码流程中，对于一个宏块的编码，通常还需要参考上下文关系，例如，在对一个宏块进行解码的情况下，需要参考左侧相邻宏块的NC值，即对于一个宏块，其需要在左侧相邻宏块(若存在)解码完成的情况下，开始本宏块的解码。

需要说明的是，上述下文关系除了可以包括左侧相邻宏块的NC值之外，通常还包括上方相邻宏块的NC值。但是由于编解码通常是逐行进行的，在对某一行的宏块进行编解码的情况下，通常该行宏块的上一行宏块(若存在)已经完成了编解码，对于该行的任一宏块，可以依据该宏块的位置获取上方相邻宏块的NC值，其并不影响本申请实施例中的宏块的并行解码，因此，本申请实施例中不对上方相邻宏块的NC值进行说明。

其中，对于任一宏块，其Y分量、U分量和V分量独立解码，在完成Y分量的解码的情况下，开始进行U分量的解码；在完成U分量的解码的情况下，开始V分量的解码。

对于任一宏块，该宏块Y分量的解码，需要参考左侧相邻宏块的Y分量；该宏块U分量的解码，需要参考左侧相邻宏块的U分量；该宏块V分量的解码，需要参考左侧相邻宏块的V分量。

相应地，解码端设备在依据预置表确定了各宏块组在视频码流中的位置的情况下，可以从视频码流中获取首个待解码宏块对应的码流，并对该待解码宏块对应的码流进行解码。

在当前解码的宏块的Y分量解码完成的，且当前并行解码的宏块的数量未达到最大并行解码数量的情况下，可以依据当前解码的宏块在视频码流中的位置，对下一个待解码宏块的Y分量进行并行解码。

对于当前并行解码的多个宏块，在上一宏块的U分量解码完成的情况下，开始对下一个宏块的U分量进行解码；以及，在上一宏块的V分量解码完成的情况下，开始对下一个宏块的V分量进行解码。

举例来说，以采用Cavlc编解码方式进行编解码为例，如图2所示，预置表中可以记录各宏块(1个宏块组中包括1个宏块)在视频码流中的bit数，依据该预置表可以确定各宏块在视频码流中的位置。

在视频码流的解码过程中，解码端设备可以获取MB0对应的码流，并对MB0对应的码流进行解码。

例如，通过Cavlc解码单元0对MB0进行解码。

在对MB0进行解码的过程中，可以依次对MB0的Y分量、U分量和V分量进行解码。

在MB0的Y分量解码完成，且当前并行解码的宏块的数量未达到最大并行解码数量的情况下，可以依据当前解码的宏块(如MB0)在视频码流中的位置，对下一个待解码宏块(如MB1)的Y分量进行解码。

在MB1的Y分量解码完成，且当前并行解码的宏块的数量未达到最大并行解码数量的情况下，可以依据各宏块在视频码流中的位置，对下一个待解码宏块(如MB2)的Y分量进行解码。

对于当前并行解码的多个宏块(如上述MB0～MB2)，在MB0的U分量解码完成的情况下，开始对MB1的U分量进行解码；在MB1的U分量解码完成的情况下，开始对MB2的U分量进行解码。

在MB0的V分量解码完成的情况下，开始对MB1的V分量进行解码；在MB1的V分量解码完成的情况下，开始对MB2的V分量进行解码。

其中，在MB0的V分量未解码完成(已开始解码但未解码完成)的情况下，由于当前解码单元0～2均处于工作状态，即当前并行解码的宏块的数量达到最大并行解码数量(3个)，在该情况下，并不会对下一宏块进行解码。

在MB0的V分量解码完成的情况下，当前并行解码的宏块的数量为2个，在该情况下，可以利用当前处于空闲状态解码单元(如图中的解码单元0)开始对MB3的Y分量进行解码。

同理，MB1的V分量解码完成的情况下，解码单元1可以对MB4的Y分量进行解码；MB2的V分量解码完成的情况下，解码单元2可以对MB5的Y分量进行解码。

以此类推，其具体实现在此不做赘述。

在一些实施例中，预置表中还记录有各宏块组解码所需上下文关系；

上述依据各宏块组在视频码流中的bit数，从视频码流中获取待解码宏块组对应的码流，并对获取到的待解码宏块组对应的码流进行并行解码，可以包括：

在当前不存在正在解码的宏块组的情况下，依据与最大并行解码数量匹配的当前待解码宏块组在视频码流中的bit数，从视频码流中获取数量当前待解码宏块组对应的码流，并从预置表中获取各当前待解码宏块组解码所需上下文关系；

依据各当前待解码宏块组解码所需上下文关系，并行地对获取到的各当前待解码宏块组对应的码流进行解码。

示例性的，为了进一步提高解码效率，上述预置表中还可以记录各宏块组解码所需上下文关系，例如，宏块组中最左侧宏块的NC值。

示例性的，在该情况下，宏块组中宏块的数量可以为1个或多个。

相应地，解码端设备在进行视频码流解码的过程中，可以在当前不存在正在解码的宏块组的情况下，可以依据最大并行解码数量，确定数量与最大并行解码数量匹配的待解码宏块组，并依据与最大并行解码数量匹配的当前待解码宏块组在视频码流中的bit数，从视频码流中获取数量当前待解码宏块组对应的码流，并从预置表中获取各当前待解码宏块组解码所需上下文关系。

示例性的，数量与最大并行解码数量匹配的待解码宏块组，可以包括：

在待解码宏块组的数量大于等于最大并行解码数量的情况下，数量与最大并行解码数量一致的待解码宏块组；

在待解码宏块组的数量小于最大并行解码数量的情况下，全部待解码宏块组。

示例性的，解码端设备可以依据各当前待解码宏块组解码所需上下文关系，并行地对获取到的各当前待解码宏块组对应的码流进行解码。

示例性的，在各当前待解码宏块组对应的码流均解码完成，且当前存在未完成解码的宏块组的情况下，可以继续按照上述方式获取待解码宏块组对应的码流及解码所需上下文关系，实现并行解码。

在一个示例中，对于任一宏块组，在该宏块组中最后1个宏块的编码类型为skip类型的情况下，该宏块在编码端被替换为指定宏块；其中，指定宏块为非skip宏块。

示例性的，考虑到在图像帧中可能会存在skip类型的宏块，且一个宏块组的最后一个宏块为skip类型的宏块的情况下，可能会存在连续的多个skip类型的宏块分别归属于两个相邻的宏块组的情况，在该情况下，对于该两个相邻的宏块组，在前1个宏块组未解码完成，即不确定该宏块组中最后连续多少个宏块为skip宏块的情况下，后1个宏块组无法确定首个非skip宏块的位置，导致无法获取到其上方相邻宏块的NC值，从而无法对该宏块组对应的码流进行并行解码；但如果将上方相邻宏块的NC值也记录在预置表中，则会消耗非常大的带宽。

针对上述问题，对于任一宏块组，在该宏块组中最后1个宏块的编码类型为跳过skip类型的情况下，该宏块在编码端被替换为指定宏块；其中，该指定宏块为非skip宏块，以避免出现连续的多个skip类型宏块跨越两个相邻宏块组对应的码流的情况。

作为一种示例，为了减少由于宏块替换而增加的编码bit数，上述指定宏块可以为残差为零的帧间预测宏块。

示例性的，在该宏块组中最后1个宏块的编码类型为跳过skip类型的情况下，该宏块被替换为残差为零的帧间预测宏块，由于skip类型的宏块和残差为零的帧间预测宏块均不需要占用bit数，因此，编码端设备在对当前图像块进行编码得到的视频码流不需增加bit数，可以在不需增加额外bit数的情况下，提高解码端设备解码效率。

在一个示例中，预置表中还记录有各宏块组对应的skip标志，对于任一宏块组，该宏块组对应的skip标志用于指示该宏块组中各宏块的编码类型是否为skip类型；

上述依据各待解码宏块组解码所需上下文关系，并行地对获取到的各待解码宏块组对应的码流进行解码，可以包括：

对于任一待解码宏块组，依据该待解码宏块组对应的skip标志，确定该待解码宏块组中的首个非skip宏块在该待解码宏块组对应的码流中的位置；

依据该待解码组解码所需上下文关系，以及，该待解码宏块组中的首个非skip宏块在该待解码宏块对应的码流中的位置，对该待解码宏块组对应的码流进行解码。

示例性的，为了在不进行宏块替换的情况下，快速确当宏块组中非skip宏块的位置，预置表中还可以记录有各宏块组对应的skip标志，对于任一宏块组，该宏块组对应的skip标志用于指示该宏块组中各宏块的编码类型是否为skip类型。

示例性的，对于一个宏块，其对应的skip标志中的1个bit，该bit的取值用于标识该宏块是否为skip类型。

例如，对于任一宏块，在该宏块对应的skip标志中的bit取值为0的情况下，标识该宏块为skip类型的宏块；在该宏块对应的skip标志中的bit取值为1的情况下，标识该宏块为非skip类型的宏块。

相应地，解码端设备在对待解码宏块组对应的码流进行解码的过程中，对于任一待解码宏块组，可以依据该待解码宏块组对应的skip标志，确定该待解码宏块组中的首个非skip宏块在该待解码宏块组对应的码流中的位置，并依据该待解码组解码所需上下文关系，以及，该待解码宏块组中的首个非skip宏块在该待解码宏块对应的码流中的位置，对该待解码宏块组对应的码流进行解码。

本申请实施例还提供的一种编码方法，其中，该编码方法可以应用于编码端设备，该编码方法可以包括以下步骤：

T100、生成当前图像块对应的预置表；其中，该预置表中记录有当前图像块中各宏块组在视频码流中的bit数。

T110、对当前图像块进行编码，得到当前图像块对应的视频码流；以及，对预置表进行编码，得到当前图像块对应的MAP码流。

T120、将当前图像块对应的视频码流及MAP码流发送给解码端设备，以使解码端设备依据从MAP码流中解析出的预置表，对从视频码流中获取到的待解码宏块组对应的码流进行并行解码。

本申请实施例中，为了实现视频码流的并行解码，编码端设备在进行视图像编码的过程中，对于任一图像块，可以生成对应的预置表，以便解码端设备可以依据图像块对应的预置表实现对图像块的并行解码。

相应地，在对当前图像块进行编码的过程中，可以生成当前图像块对应的预置表。

示例性的，该预置表中记录有当前图像块中各宏块组在视频码流中的bit数。

在生成了当前图像块对应的预置表的情况下，编码端设备一方面可以对当前图像块进行编码，得到当前图像块对应的视频码流；另一方面，可以对当前图像块对应的预置表进行编码，得到当前图像块对应的MAP码流。

在得到了当前图像块对应的视频码流及MAP码流的情况下，可以将当前图像块对应的视频码流及MAP码流发送给解码端设备，以便解码端设备依据接收到的MAP码流，对接收到的视频码流进行解码，实现视频码流的并行解码。

其中，解码端设备依据接收到的MAP码流，对接收到的视频码流进行并行解码的具体实现流程可以参见上述实施例中的相关描述，本申请实施例对此不再复述。

需要说明的是，在本申请实施例中，编码端设备的具体实现流程与解码端设备的实现流程可以相互参照。

例如，编码端设备生成当前图像块对应的预置表的过程中：

预置表可以记录有当前图像块中各宏块组在视频码流中的bit数；

或，

预置表可以记录有当前图像块中各宏块组在视频码流中的bit数，以及，各宏块组解码所需上下文关系；

或，

预置表可以记录有当前图像块中各宏块组在视频码流中的bit数、各宏块组解码所需上下文关系，以及，各宏块组对应的skip标志。

为了使本领域技术人员更好地理解本申请实施例提供的技术方案，下面结合具体场景对本申请实施例提供的技术方案进行说明。

下面先结合附图对本申请实施例中并行解码实现的系统进行简单说明。

请参见图3，本申请实施例中并行解码实现的系统框图可以如图3所示，与传统编解码系统框架不同，在本申请实施例提供的并行解码系统框架中，编码端一方面会通过预测、变换、量化、熵编码等处理，生成输入图像对应的NAL码流；另一方面，可以根据熵编码结果生成一张预置表，该预置表中记录每个宏块组在NAL码流中的bit数。编码端设备可以将预置表封装为MAP码流，并将NAL码流和MAP码流通过码流传输通道传输至解码侧。

示例性的，预置表可在编码侧进行压缩编码，如进行哥伦布编码等，以减少传输带宽的消耗。

对于解码侧，可以从MAP码流中解析出预置表，并从NAL码流中提取出VLC码流；根据预置表中各宏块组的bit数，从VLC码流中分离出各宏块组对应的编码码流，送至不同的熵解码单元(可以简称熵解单元)进行熵解运算，各熵解单元并行运算从而实现并行解码。

在该实施例中，以采用Cavlc熵解码方式进行码流解码为例，各熵解单元不能完全独立，需要互相控制上下文关系。

下面对并行解码方案进行详细说明。

并行解码方案1、3路并行解码方案

Cavlc编码结果在标准NAL中无法快速定位下一个宏块的位置，为了能够快速找到下一个宏块的位置，本方案编码侧根据Cavlc编码结果生成一张独立的预置表，该预置表记录每个宏块在NAL码流中的bit数；解码侧码流提取单元通过该预置表可以不需要等待当前宏块的Cavlc解码完成，从NAL码流中分离出每个宏块的编码码流，送至对应Cavlc解码单元完成并行解码，其实现示意图可以如图2所示。

由于采用Cavlc熵解码方式对宏块进行解码，需要参考该宏块左侧相邻宏块的NC值，因此，即便找到了下一个宏块的位置，也需要等待其左侧相邻宏块最右侧的4*4的NC值解码完成的情况下才能开始解码。

如图2所示的并行解码实现的示意图，Cavlc解码单元-0在完成一个宏块Y分量的解码后，Cavlc解码单元-1即可以开始下一宏块Y分量的解码，在Y分量解码完成的情况下，Cavlc解码单元-2可以开始下一宏块的Y分量的解码，U/V分量同理。因此，通过该方案最多可以实现3路并行解码。

并行解码方案2、n路并行解码方案

如图4所示，编码侧将宏块进行分组，每n个宏块分为一组。

示例性的，n的取值固定，且n的设置会影响解码侧码流缓存及数据重排的缓存深度。

预置表中一方面记录每个宏块组在NAL码流中的bit数，即宏块组内所有宏块的bit数累加，便于解码侧的码流提取；另一方面，记录每个宏块组起始宏块最左侧4个4x4子块的12个NC值(1个子块的1个分量(Y/U/V分量)需要1个NC值，1个子块需要3个NC值，4个子块需要12个NC值)，便于启动Cavlc的并行解码。

示例性的，在通过预置表传输NC值的情况下，并行解码路数(即最大并行解码数量)可以是任意值，解码性能不受相关性限制，但由于多个解码单元之间的数据分发和重排序的需要，会增加一定量的buffer(缓冲区)使用。

但是考虑到在图像帧中可能会存在skip类型的宏块，且一个宏块组的最后一个宏块为skip类型的宏块的情况下，可能会存在连续的多个skip类型的宏块分别归属于两个相邻的宏块组的情况，在该情况下，skip_run可能会跨越两个相邻宏块组对应的码流的情况。

如图5所示，0/1/2三段码流分别对应Cavlc0/Cavlc1/Cavlc2三个解码单元(即Cavlc解码单元0对码流0进行解码，Cavlc解码单元1对码流1进行解码，Cavlc解码单元2对码流2进行解码)。每段码流按照固定n个宏块为间隔。例如，每段码流可以按照固定n个非skip宏块为间隔。在码流0对应的宏块组中最后1个宏块为skip宏块，且码流1对应的宏块组中第1个宏块为skip宏块的情况下，由于连续的多个skip宏块跨越了两个宏块组，在前一个宏块组未确定最后连续存在多少个skip宏块的情况下，后一个宏块组无法确定第1个非skip宏块(可以称为ce宏块)之前存在多少个skip宏块，即无法确定该宏块组中首个ce宏块的位置，从而，无法获取该ce宏块上方的NC值，导致无法对该宏块组对应的码流进行并行解码。

其中，ce宏块指编码类型为帧内或帧间，需进行熵编码的宏块。

针对上述问题，该实施例中可以至少提供以下两种解决方案。

2.1、n路并行解码方案一

示例性的，可以采用限制编码宏块组边界skip的并行解码方案，以解决n路并行解码方案中存在的上述问题。

如图6所示，以每个宏块组包含n(n≥2)个宏块为例，对于每个宏块组，在最后一个宏块的编码类型为skip类型(即最后一个宏块为skip宏块)的情况下，可以将其替换成一个残差为零的帧间预测宏块，这样在在不需增加太多bit数的情况下，避免连续的多个skip宏块跨越两个宏块组。

示例性的，宏块组内宏块总数n设置越大，宏块组的数量就会越少，需要替换的skip宏块相应就会越少，增加的bit数就越少。

例如，图6中宏块组0的第n个宏块采用skip替换(即将skip宏块替换成一个残差为零的帧间预测宏块)，宏块组1在进行解码的过程中，在skip_run解码完成的情况下，即可知道对应起始的ce宏块的位置，从而实现并行解码。

其中，由于skip_run指示的为连续skip宏块个数，在通过skip替换方式，保证宏块组0中最后1个宏块不再是skip宏块的情况下，skip_run指示连续skip宏块个数均为宏块组1中连续skip宏块的个数，因此，依据该skip_run即可确定宏块组1中首个ce宏块的位置(该ce宏块在图像块中的位置，如第几行第几列)。

2.2、n路并行解码方案二

示例性的，可以采用在预置表中增加宏块skip标志的并行解码方案，以解决n路并行解码方案中存在的上述问题。

如图7所示，以每个宏块组包含n个宏块为例，预置表中可以增加宏块组内所有宏块的skip标志，每个宏块对应1bit，用于标记当前宏块的编码类型是否为skip类型。在解码侧，可以根据预置表中skip标志信息，确定起始ce宏块的位置，从而实现并行解码。

例如，以n＝4为例，假设skip标志中0表示宏块为skip类型的宏块，1表示宏块为非skip类型的宏块，对于某一宏块组，在skip标志位0011的情况下，表明该宏块组中前2个宏块位skip宏块，后2个宏块为ce宏块。

以上对本申请提供的方法进行了描述。下面对本申请提供的装置进行描述：

请参见图8，为本申请实施例提供的一种并行解码装置的结构示意图，如图8所示，该并行解码装置可以包括：

接收单元810，用于接收编码端设备发送的当前图像块对应的视频码流及MAP码流；

解析单元820，用于从所述MAP码流中解析预置表；其中，所述预置表中记录有所述当前图像块中各宏块组在视频码流中的比特bit数；

解码单元830，用于依据各宏块组在视频码流中的bit数，从所述视频码流中获取待解码宏块组对应的码流，并对获取到的待解码宏块组对应的码流进行并行解码。

在一些实施例中，1个宏块组中包括1个宏块；

所述解码单元830依据各宏块组在视频码流中的bit数，从所述视频码流中获取待解码宏块组对应的码流，并对获取到的待解码宏块组对应的码流进行并行解码，包括：

从所述视频码流中获取首个待解码宏块对应的码流，并对该待解码宏块对应的码流进行解码；

在当前解码的宏块的Y分量解码完成，且当前并行解码的宏块的数量未达到最大并行解码数量的情况下，依据当前解码的宏块在视频码流中的bit数，对下一个待解码宏块的Y分量进行并行解码；其中，所述最大并行解码数量小于等于3个；

对于当前并行解码的多个宏块，在上一宏块的U分量解码完成的情况下，开始对下一个宏块的U分量进行解码；以及，在上一宏块的V分量解码完成的情况下，开始对下一个宏块的V分量进行解码。

在一些实施例中，所述预置表中还记录有各宏块组解码所需上下文关系；

所述解码单元830依据各宏块组在视频码流中的bit数，从所述视频码流中获取待解码宏块组对应的码流，并对获取到的待解码宏块组对应的码流进行并行解码，包括：

在当前不存在正在解码的宏块组的情况下，依据与最大并行解码数量匹配的当前待解码宏块组在视频码流中的bit数，从视频码流中获取当前待解码宏块组对应的码流，并从所述预置表中获取各当前待解码宏块组解码所需上下文关系；

依据各当前待解码宏块组解码所需上下文关系，并行地对获取到的各当前待解码宏块组对应的码流进行解码。

在一些实施例中，对于任一宏块组，在该宏块组中最后1个宏块的编码类型为跳过skip类型的情况下，该宏块在编码端被替换为指定宏块；其中，所述指定宏块为非skip宏块。

在一些实施例中，所述指定宏块为残差为零的帧间预测宏块。

在一些实施例中，所述预置表中还记录有各宏块组对应的skip标志，对于任一宏块组，该宏块组对应的skip标志用于指示该宏块组中各宏块的编码类型是否为skip类型；

所述解码单元830依据各待解码宏块组解码所需上下文关系，并行地对获取到的各待解码宏块组对应的码流进行解码，包括：

对于任一待解码宏块组，依据该待解码宏块组对应的skip标志，确定该待解码宏块组中的首个非skip宏块在该待解码宏块组对应的码流中的位置；

依据该待解码组解码所需上下文关系，以及，该待解码宏块组中的首个非skip宏块在该待解码宏块对应的码流中的位置，对该待解码宏块组对应的码流进行解码。

本申请实施例提供的一种编码装置的结构示意图，该编码装置可以包括：

生成单元，用于生成当前图像块对应的预置表；其中，所述预置表中记录有所述当前图像块中各宏块组在视频码流中的比特bit数；

编码单元，用于对所述当前图像块进行编码，得到所述当前图像块对应的视频码流；以及，对所述预置表进行编码，得到所述当前图像块对应的MAP码流；

发送单元，用于将所述当前图像块对应的视频码流及MAP码流发送给解码端设备，以使所述解码端设备依据从所述MAP码流中解析出的预置表，对从所述视频码流中获取到的待解码宏块组对应的码流进行并行解码。

需要说明的是，在本申请实施例中，编码端设备对当前图像块进行编码的实现流程与解码端设备对当前图像块进行并行解码的实现流程可以相互参照。

本申请实施例还提供一种电子设备，包括处理器和存储器，其中，存储器，用于存放计算机程序；处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现上文描述的并行解码方法或编码方法。

请参见图9，为本申请实施例提供的一种电子设备的硬件结构示意图。该电子设备可包括处理器901、存储有机器可执行指令的存储器902。处理器901与存储器902可经由系统总线903通信。并且，通过读取并执行存储器902中并行解码或编码逻辑对应的机器可执行指令，处理器901可执行上文描述的并行解码方法或编码方法。

本文中提到的存储器902可以是任何电子、磁性、光学或其它物理存储装置，可以包含或存储信息，如可执行指令、数据，等等。例如，机器可读存储介质可以是：RAM(RadomAccess Memory，随机存取存储器)、易失存储器、非易失性存储器、闪存、存储驱动器(如硬盘驱动器)、固态硬盘、任何类型的存储盘(如光盘、dvd等)，或者类似的存储介质，或者它们的组合。

在一些实施例中，还提供了一种机器可读存储介质，如图9中的存储器902，该机器可读存储介质内存储有机器可执行指令，所述机器可执行指令被处理器执行时实现上文描述的并行解码方法或编码方法。例如，所述机器可读存储介质可以是ROM、RAM、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。

本申请实施例还提供了一种计算机程序产品，存储有计算机程序，并且当处理器执行该计算机程序时，促使处理器执行上文中描述的并行解码方法或编码方法。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (11)

1.一种并行解码方法，其特征在于，包括：

接收编码端设备发送的当前图像块对应的视频码流及MAP码流；

从所述MAP码流中解析预置表；其中，所述预置表中记录有所述当前图像块中各宏块组在视频码流中的比特bit数；

依据各宏块组在视频码流中的bit数，从所述视频码流中获取待解码宏块组对应的码流，并对获取到的待解码宏块组对应的码流进行并行解码。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，1个宏块组中包括1个宏块；

所述依据各宏块组在视频码流中的bit数，从所述视频码流中获取待解码宏块组对应的码流，并对获取到的待解码宏块组对应的码流进行并行解码，包括：

从所述视频码流中获取首个待解码宏块对应的码流，并对该待解码宏块对应的码流进行解码；

在当前解码的宏块的Y分量解码完成，且当前并行解码的宏块的数量未达到最大并行解码数量的情况下，依据当前解码的宏块在视频码流中的bit数，对下一个待解码宏块的Y分量进行并行解码；其中，所述最大并行解码数量小于等于3个；

对于当前并行解码的多个宏块，在上一宏块的U分量解码完成的情况下，开始对下一个宏块的U分量进行解码；以及，在上一宏块的V分量解码完成的情况下，开始对下一个宏块的V分量进行解码。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预置表中还记录有各宏块组解码所需上下文关系；

所述依据各宏块组在视频码流中的bit数，从所述视频码流中获取待解码宏块组对应的码流，并对获取到的待解码宏块组对应的码流进行并行解码，包括：

在当前不存在正在解码的宏块组的情况下，依据与最大并行解码数量匹配的当前待解码宏块组在视频码流中的bit数，从视频码流中获取当前待解码宏块组对应的码流，并从所述预置表中获取各当前待解码宏块组解码所需上下文关系；

依据各当前待解码宏块组解码所需上下文关系，并行地对获取到的各当前待解码宏块组对应的码流进行解码。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，对于任一宏块组，在该宏块组中最后1个宏块的编码类型为跳过skip类型的情况下，该宏块在编码端被替换为指定宏块；其中，所述指定宏块为非skip宏块。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述指定宏块为残差为零的帧间预测宏块。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预置表中还记录有各宏块组对应的skip标志，对于任一宏块组，该宏块组对应的skip标志用于指示该宏块组中各宏块的编码类型是否为skip类型；

所述依据各待解码宏块组解码所需上下文关系，并行地对获取到的各待解码宏块组对应的码流进行解码，包括：

对于任一待解码宏块组，依据该待解码宏块组对应的skip标志，确定该待解码宏块组中的首个非skip宏块在该待解码宏块组对应的码流中的位置；

依据该待解码组解码所需上下文关系，以及，该待解码宏块组中的首个非skip宏块在该待解码宏块对应的码流中的位置，对该待解码宏块组对应的码流进行解码。

7.一种编码方法，其特征在于，包括：

生成当前图像块对应的预置表；其中，所述预置表中记录有所述当前图像块中各宏块组在视频码流中的比特bit数；

对所述当前图像块进行编码，得到所述当前图像块对应的视频码流；以及，对所述预置表进行编码，得到所述当前图像块对应的MAP码流；

将所述当前图像块对应的视频码流及MAP码流发送给解码端设备，以使所述解码端设备依据从所述MAP码流中解析出的预置表，对从所述视频码流中获取到的待解码宏块组对应的码流进行并行解码。

8.一种并行解码装置，其特征在于，包括：

接收单元，用于接收编码端设备发送的当前图像块对应的视频码流及MAP码流；

解析单元，用于从所述MAP码流中解析预置表；其中，所述预置表中记录有所述当前图像块中各宏块组在视频码流中的比特bit数；

解码单元，用于依据各宏块组在视频码流中的bit数，从所述视频码流中获取待解码宏块组对应的码流，并对获取到的待解码宏块组对应的码流进行并行解码。

9.一种编码装置，其特征在于，包括：

生成单元，用于生成当前图像块对应的预置表；其中，所述预置表中记录有所述当前图像块中各宏块组在视频码流中的比特bit数；

编码单元，用于对所述当前图像块进行编码，得到所述当前图像块对应的视频码流；以及，对所述预置表进行编码，得到所述当前图像块对应的MAP码流；

发送单元，用于将所述当前图像块对应的视频码流及MAP码流发送给解码端设备，以使所述解码端设备依据从所述MAP码流中解析出的预置表，对从所述视频码流中获取到的待解码宏块组对应的码流进行并行解码。

10.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器，其中，

存储器，用于存放计算机程序；

处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现权利要求1～6或7任一项所述的方法。

11.一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1～6或7任一项所述的方法。