基于H.265的多路编码系统及方法技术方案

技术编号:14082205 阅读:152 留言:0更新日期:2016-11-30 19:31
本发明专利技术公开了一种基于H.265的多路编码系统及方法,该系统包括主编码器模块、从编码器模块,主编码器模块,与多个从编码器模块连接,将编码信息共享给从编码器模块,从编码器模块,利用共享信息,对编码过程加速,主编码器模块和从编码器模块均对同一个输入视频数据进行压缩编码,采用不同的码率控制参数,同时输出不同质量的码流。本发明专利技术复用了一路主编码器的最优编码模式,加速了多路从编码器的编码过程,实现了在不降低编码质量的前提下,快速进行多路视频编码;本发明专利技术对1920×1080分辨率的高清视频进行多路编码,在28核的Intel(R)Xeon(R)CPU E5‑2697v3@2.60GHz工作站上运行,比相同编码参数配置情况下的多次编码节省了44.68%的编码时间,同时性能没有下降。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种视频编码技术,特别是涉及一种基于H.265(H.265是ITU-T VCEG继H.264之后所制定的新的视频编码标准)的多路编码系统及方法。
技术介绍
对于互联网视频应用而言,网络带宽状况复杂多变,单一码率的视频压缩码流难以适应实际的网络环境。对于网络带宽紧张的用户,视频码率不宜太高,否则码流不能及时传输到解码器,会出现解码端的数据下溢,造成视频卡顿,严重影响观看体验;而对于网络带宽宽裕的用户,希望获取较高码率的视频,否则会带来带宽资源的浪费以及视频质量不必要的降级。而同一个终端,其网络环境也是时刻变化的。为了播放时根据当前的带宽情况灵活的切换码流以达到最优的观看体验,需要对同一个视频进行多次编码,生成不同码率的码流。对同一个视频进行多次编码非常耗时,而对同一个输入视频数据进行多路编码,同时输出不同码率的码流可以大大提高编码效率。对多路编码系统的研究和实现具有重要的实际价值。最新的视频编码标准HEVC/H.265提供了比上一代标准H.264/AVC更优异的编码性能,可以在相同编码质量的情况下节省50%的码率。在H.265中,将宏块的大小从H.264的16×16扩展到了64×64,以便于高分辨率视频的压缩。同时,采用了更加灵活的编码结构来提高编码效率,包括编码单元、预测单元和变换单元。为了得到最好编码性能,所有CU(控制单元)将被递归遍历来找出最佳编码模式,这个过程中率失真优化技术将被采用来得到最佳的性能,但是这将代来极大的计算复杂度。尤其在对同一个视频进行多次编码或多路编码时,其复杂度非常高。多路编码时各个编码模块之间存在着很强的相关性,比如同一个CTU(采集传输终端)的最优划分深度存在这样的规律:两个编码模块对同一个CTU进行编码,量化参数较大的编码器会选择较小的划分深度,而量化参数较小的编码器划分深度更大。利用这个规律,当得到一路编码结果之后,可以根据对另一路编码的最优深度进行预测。多路编码过程中存在大量的冗余,对这些冗余的去除是提高多路编码效率的关键。D.Schroeder等人在2015年在IEEE国际会议The International Conference on Image Processing会议上发表的“Block structure reuse for multi-rate high efficiency video coding”一文中根据对同一个视频数据进行不同码率编码时,各个编码器对块结构决策结果的关系进行了研究,发现随着量化参数的提高,趋于大块划分模式;相反,量化参数较小时,块划分会变小。利用这个发现,论文提出并实现了一种提前终止RDO(远程数据对象)过程的多路编码加速方法:先使用一个参考编码器进行编码,得到最优的块划分模式,依赖于这个结果,其他编码器根据各自的量化参数与参考编码器的关系,减少RDO检查次数,提前终止RDO过程。该论文提出的方法仅仅利用了不同编码器之间的块结构的关系,没有充分去除多路编码的计算冗余,而且该方法没有考虑视频内容,鲁棒性不够高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种基于H.265的多路编码系统及方法,其复用了一路主编码器的最优编码模式,加速了多路从编码器的编码过程,实现了在不降低编码质量的前提下,快速进行多路视频编码。本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题的:一种基于H.265的多路编码系统,其特征在于,其包括:主编码器模块,与多个从编码器模块连接,将编码信息共享给从编码器模块;从编码器模块,利用共享信息,对编码过程加速;主编码器模块和从编码器模块均对同一个输入视频数据进行压缩编码,采用不同的码率控制参数,同时输出不同质量的码流。优选地,所述主编码器模块采用的是标准的H.265编码器,每编码完一个CTU后,将最优模式信息共享给从编码器模块,共享的信息包括块深度和预测模式。优选地,所述系统中包括多个从编码器模块,典型数量是三个从编码器模块,从编码器模块根据该路码流的码率控制参数,以及主编码器模块共享的编码信息对率失真优化进行简化,从而达到加速编码的过程。为了让从编码器简化率失真优化,本专利技术还提供了一种基于H.265的多路编码方法,其包括以下步骤:步骤一:读取一个CTU,准备其进行率失真优化,决定最优编码模式;初始化当前CU的深度为0,初始化待检测预测模式为{intra,inter,merge,skip本文档来自技高网
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基于H.265的多路编码系统及方法

【技术保护点】
一种基于H.265的多路编码系统,其特征在于,其包括:主编码器模块,与多个从编码器模块连接,将编码信息共享给从编码器模块;从编码器模块,利用共享信息,对编码过程加速;主编码器模块和从编码器模块均对同一个输入视频数据进行压缩编码,采用不同的码率控制参数,同时输出不同质量的码流。

【技术特征摘要】
1.一种基于H.265的多路编码系统,其特征在于,其包括:主编码器模块,与多个从编码器模块连接,将编码信息共享给从编码器模块;从编码器模块,利用共享信息,对编码过程加速;主编码器模块和从编码器模块均对同一个输入视频数据进行压缩编码,采用不同的码率控制参数,同时输出不同质量的码流。2.根据权利要求1所述的基于H.265的多路编码系统,其特征在于,所述主编码器模块采用的是标准的H.265编码器,每编码完一个CTU后,将最优模式信息共享给从编码器模块,共享的信息包括块深...

【专利技术属性】
技术研发人员:张小云蔡春磊胡强高志勇陈立
申请(专利权)人:上海交通大学
类型:发明
国别省市:上海;31

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