视频压缩系统和视频压缩方法技术方案

本发明专利技术公开一种视频压缩系统包括视频编码器和比特流处理电路。视频编码器是对多个帧执行硬件视频编码以生成第一比特流的硬件。从视频编码器的熵编码电路输出第一比特流。比特流处理电路对第一比特流执行比特流后处理操作以产生不同于第一比特流的第二比特流，并输出第二比特流作为多个帧的压缩输出。

Video Compression System and Video Compression Method

【技术实现步骤摘要】
视频压缩系统和视频压缩方法
本专利技术涉及视频压缩，更具体地，涉及具有由硬件视频编码生成的比特流的后处理的视频压缩系统和相关联的视频压缩方法。
技术介绍
传统的视频编码标准通常采用基于块的编码技术来利用空间和时间冗余。例如，基本方法是对每个块执行帧内预测/帧间预测，变换每个块的残差，并执行量化和熵编码。此外，生成重构帧以提供用于编码后续帧中的块的参考像素数据。对于某些视频编码标准，可以使用环路滤波器来增强重构帧的图像质量。在一种可能的实现中，可以仅通过使用硬件来实现视频编码。例如，硬件视频编码器用于对输入视频序列的多个帧执行视频编码操作以生成输出比特流，其中硬件视频编码器由专用硬件实现。由于专用硬件是固定的，因此从硬件视频编码器生成的输出比特流仅满足预定编码要求(例如，一个帧间预测参考帧结构)。如果要求输出比特流满足另一编码要求(例如，另一帧间预测参考帧结构)，则需要重新设计硬件视频编码器。结果，生产成本和上市时间将不可避免地增加。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是提供一种具有由硬件视频编码生成的比特流的后处理的视频压缩系统和相关的视频压缩方法。根据本专利技术的第一方面，公开了一种示例性视频压缩系统。示例性视频压缩系统包括视频编码器和比特流处理电路。视频编码器是硬件，用于对多个帧执行硬件视频编码以生成第一比特流，其中第一比特流从视频编码器的熵编码电路输出。比特流处理电路用于对第一比特流执行比特流后处理操作以产生不同于第一比特流的第二比特流，并输出第二比特流以作为多个帧的压缩输出。根据本专利技术的第二方面，公开了一种示例性视频压缩方法。示例性视频压缩方法包括：由视频编码器对多个帧执行硬件视频编码以生成第一比特流，其中视频编码器是用于执行硬件视频编码的硬件，并且从视频编码器的熵编码电路输出第一比特流。对第一比特流执行比特流后处理操作以产生与第一比特流不同的第二比特流；并输出第二比特流以作为多个帧的压缩输出。对于已经阅读后续由各附图及内容所显示的较佳实施方式的本领域的技术人员来说，本专利技术的各目的是明显的。附图说明图1是根据本专利技术的实施例的视频压缩系统的示意图。图2是根据本专利技术的实施例的视频编码器的示意图。图3是示出由图1所示的比特流处理电路执行的比特流后处理操作的第一示例的示意图。图4是示出由图1所示的比特流处理电路执行的比特流后处理操作的第二示例的示意图。图5是示出由图1所示的比特流处理电路执行的比特流后处理操作的第三示例的示意图。图6是示出由图1所示的比特流处理电路执行的比特流后处理操作的第四示例的示意图。图7是示出由图1所示的比特流处理电路执行的比特流后处理操作的第五示例的示意图。图8是根据本专利技术的实施例的比特流后处理方法的流程图。图9是根据本专利技术的实施例的以正常IPPP顺序编码的多个帧的示意图。图10是根据本专利技术实施例的以GOP大小＝4的3层分层P结构编码的多个帧的示意图。图11是根据本专利技术实施例的以GOP大小＝2的2层分层P结构编码的多个帧的示意图。图12是根据本专利技术实施例的以GOP大小＝4的非参考P结构编码的多个帧的示意图。图13是根据本专利技术实施例的具有补充增强信息(supplementalenhancementinformation，SEI)消息的网络抽象层(NetworkAbstractionLayer，NAL)单元的示意图，该补充增强信息(SEI)消息被插入用于支持可伸缩视频编码(ScalableVideoCoding，SVC)标准。图14是根据本专利技术实施例的为支持SVC标准而插入的前缀NAL单元的示意图。具体实施方式在权利要求书及说明书中使用了某些词汇来指称特定的组件。所属领域中的技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同样的组件。本权利要求书及说明书并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。在权利要求书及说明书中所提及的「包括」为开放式的用语，故应解释成「包括但不限定于」。另外，「耦接」一词在此包括任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中描述第一装置耦接于第二装置，则代表所述第一装置可直接电连接于所述第二装置，或通过其他装置或连接手段间接地电连接至所述第二装置。图1是根据本专利技术的实施例的视频压缩系统的示意图。视频压缩系统100包括视频编码器102，比特流处理电路104和存储设备106。在该实施例中，视频编码器102是硬件视频编码器，用于执行硬件视频编码。例如，视频编码器102是专用硬件，用于对多个帧IMG_IN执行硬件视频编码以生成第一比特流BS1。视频编码器102具有符合编码标准的编码器架构。作为示例而非限制，视频编码器102可以是H.264视频编码器。图2是根据本专利技术的实施例的视频编码器的示意图。图1中所示的视频编码器102可以使用图2中所示的视频编码器200来实现。应当注意的是，图2中所示的编码器结构仅用于说明目的，并不意味着是对本专利技术的限制。例如，可以分别在不同的编码标准下使用不同的编码器架构。在该实施例中，视频编码器200包括：残差计算电路202、变换电路(由“T”表示)203、量化电路(由“Q”表示)204、熵编码电路(例如，可变长度编码器)205、逆量化电路(用“IQ”表示)206、逆变换电路(用“IT”表示)207、重构电路208、至少一个环路滤波器209、帧内预测电路(用“IP”)211、帧间预测电路212(包括运动估计电路(用“ME”表示)213和运动补偿电路(用“MC”表示)214)以及模式判定电路215。帧IMG_IN被编码为从熵编码电路205生成的第一比特流BS1的一部分。去块滤波器可以用作耦接在重构电路208和参考帧缓冲器210之间的一个环路滤波器209。在重构电路208处生成的重构帧由环路滤波器209处理，然后存储到参考帧缓冲器210中，以用作可由帧间预测电路214使用的参考帧。例如，视频编码器200可以在芯片中实现，参考帧缓冲器210可以是位于片外(off-chip)的存储器中，例如动态随机存取存储器(DRAM)。在图1中所示的视频编码器102使用图2中所示的视频编码器200来实现的情况下，参考帧缓冲器210可以设置在存储设备106中。由于本专利技术着重于比特流后处理方案，并且视频编码器200中的电路块的基本功能和操作是相关领域的技术人员已知的，因此为了简洁起见，这里省略对视频编码器200中的电路块的进一步描述。比特流处理电路104用于生成控制信号S_CTRL，其指示视频编码器102(其是硬件视频编码器)将帧IMG_IN编码到第一比特流BS1中，并且还用于对第一比特流BS1执行比特流后处理操作以产生与第一比特流BS1不同的第二比特流BS2，并输出第二比特流BS2以作为帧IMG_IN的压缩输出。具体地，比特流处理电路104从存储设备(例如，片外DRAM)106取出第一比特流BS1，处理第一比特流BS1(其是帧IMG_IN的原始压缩输出)，并输出第二比特流BS2(其为帧IMG_IN的后处理压缩输出)到存储设备106以进行传送。例如，比特流后处理操作可以用于通过后处理第一比特流BS1的切片报头语法(slicerheadersyntax)，来添加新特征，例如切片报头中的“参考图片列表修改语法”和/或切片报头中的“解码本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种视频压缩系统，其特征在于，包括：视频编码器，其中所述视频编码器是硬件，用于对多个帧执行硬件视频编码以生成第一比特流，其中，所述第一比特流从所述视频编码器的熵编码电路输出；以及比特流处理电路，用于对所述第一比特流执行比特流后处理操作，以产生与所述第一比特流不同的第二比特流，并输出所述第二比特流作为所述多个帧的压缩输出。

【技术特征摘要】
2018.02.07 US 62/627,264;2018.11.19 US 16/194,3961.一种视频压缩系统，其特征在于，包括：视频编码器，其中所述视频编码器是硬件，用于对多个帧执行硬件视频编码以生成第一比特流，其中，所述第一比特流从所述视频编码器的熵编码电路输出；以及比特流处理电路，用于对所述第一比特流执行比特流后处理操作，以产生与所述第一比特流不同的第二比特流，并输出所述第二比特流作为所述多个帧的压缩输出。2.如权利要求1所述的视频压缩系统，其特征在于，由所述比特流处理电路执行的所述比特流后处理操作包括修改所述第一比特流的至少一个比特。3.如权利要求1所述的视频压缩系统，其特征在于，由所述比特流处理电路执行的所述比特流后处理操作包括从所述第一比特流中移除至少一个比特。4.如权利要求1所述的视频压缩系统，其特征在于，由所述比特流处理电路执行的所述比特流后处理操作包括将至少一个比特插入所述第一比特流。5.如权利要求1所述的视频压缩系统，其特征在于，由所述比特流处理电路执行的所述比特流后处理操作包括将所述第一比特流的一部分移位至少一个比特。6.如权利要求1所述的视频压缩系统，其特征在于，所述第一比特流的比特流长度和所述第二比特流的比特流长度之间的长度差是8的整数倍。7.如权利要求6所述的视频压缩系统，其特征在于，所述比特流处理电路执行的所述比特流后处理操作包括：设置一个或多个冗余语法元素；以及在所述第一比特流的第二部分和所述第一比特流的第一部分之间插入所述一个或多个冗余语法元素。8.如权利要求1所述的视频压缩系统，其特征在于，所述第一比特流包括报头部分，并且由所述比特流处理电路执行的所述比特流后处理操作被应用于所述第一比特流的所述报头部分。9.如权利要求8所述的视频压缩系统，其特征在于，由所述比特流处理电路执行的所述比特流后处理操作包括修...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈立恒，蔡宗桦，吴东兴，陈联霏，林佑昆，黄翊鑫，周汉良，
申请(专利权)人：联发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71