一种AVS2并行编码处理系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种AVS2并行编码处理系统及方法，该系统包括用于以条带作为基本编码单元对帧图像进行条带划分，然后对划分后得到的多个条带进行并行编码处理的编码单元。该方法包括以条带作为基本编码单元对帧图像进行条带划分，然后对划分后得到的多个条带进行并行编码处理这一步骤。通过使用本发明专利技术的AVS2编码处理，能大大提高AVS2的编码处理效率，满足AVS2实时编码的需要。本发明专利技术作为一种AVS2并行编码处理系统及方法可广泛应用于音视频编码领域中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及音视频编解码技术，尤其涉及一种AVS2并行编码处理系统及方法。
技术介绍
技术词解释：TLS：ThreadLocalStorage的简称，中文为线程局部存储。AVS2是继AVS之后我国自主研发的新一代音视频编码标准，是《信息技术高效多媒体编码》标准的简称。它的目标是：在主流技术可以实现的条件下，当重建视频的主观质量一致时，AVS2对高清或更高分辨率视频编码效率至少要比AVS1的最好性能提高1倍。在主流的编码配置下，效率要高于最新的国际标准HEVC/H.265。AVS2与最新的国际编码标准HEVC／H．265对于常规视频的编码效率相当，比国际标准H.264／AVC以及第一代国家标准AVSl的编码效率提高近1倍；而对于监控等场景类视频，AVS2的压缩效率是H．264／AVC的4倍。因此，作为我国制定的第二代具有自主知识产权的音视频编解码标准，AVS2直接影响着我国在国际视频领域的核心竞争力，关系着未来我国在信息领域的战略部署，对于我国信息化产业的快速发展具有重大意义。然而，由于AVS2引入了很多最新的视频编码技术，编码计算复杂度也明显增加，给实时编码实现带来了新的挑战。根据AVS2标准可知，AVS2编码器在编码一帧图像时，是以LCU（即最大编码单元）为基本单位串行进行的，而其具体原理为：在编码每一个LCU时，首先对当前LCU的相关变量进行初始化，然后判断该LCU是否属于新的条带，若是属于新的条带，则对当前条带的相关变量进行初始化，并把条带头信息输入码流，而后再对当前LCU进行编码；最后经过熵编码得到需要传输的码流，包括条带头数据、残差信息、分块信息等；其中，在存储码流的时候，码流是不断叠加存储在一个总的码流存储器中的，直到所有LCU编码完成，则输出总码流，一帧图像编码完毕。由此可见，传统的AVS2编码处理技术存有处理效率低下、无法满足AVS2实时编码要求等缺点。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种编码处理效率高的AVS2并行编码处理系统。本专利技术的另一目的是提供一种编码处理效率高的AVS2并行编码处理方法。本专利技术所采用的技术方案是：一种AVS2并行编码处理系统，该系统包括：编码单元，用于以条带作为基本编码单元对帧图像进行条带划分，然后对划分后得到的多个条带进行并行编码处理。进一步，所述编码单元包括：划分模块，用于以条带作为基本编码单元对帧图像进行条带划分，从而得到该帧图像的多个条带；编码控制处理模块，用于将当前帧图像的所有条带依次放入任务队列中，然后利用线程池来对多个条带进行并行编码处理。进一步，所述利用线程池来对多个条带进行并行编码处理，其具体包括：当任务队列中每放入一个条带时，则唤醒线程池中一个空闲工作线程，令该被唤醒的工作线程对当前被放入任务队列的条带进行编码处理；当任务队列中存有未进行编码的条带，且所有的工作线程均处于忙碌状态时，则创建新的工作线程来对该未进行编码的条带进行编码处理，或者，使任务队列中未进行编码的条带处于等待状态，直到结束任务之后重新返回线程池的工作线程来对该未进行编码的条带进行编码处理；当工作线程完成一个条带的编码处理后，则重新返回线程池，并将当前已完成编码处理的条带的数量加1，然后判断任务队列中是否存有未进行编码的条带，若是，则令该工作线程对该未进行编码的条带进行编码处理，反之，则将该工作线程置为阻塞状态，等待下一个任务的到来；当已完成编码处理的条带的数量与帧图像的总条带数量相同时，则唤醒主线程进行数据串行处理。进一步，所述对条带进行编码处理，其具体为：对条带的条带头信息进行存储，然后对条带内的LCU依次进行编码，直到条带内的所有LCU编码完成。进一步，所述利用线程池来对多个条带进行并行编码处理，其具体还包括：当工作线程需要进行全局变量访问时，则对其自身存有的全局变量的副本进行操作，从而实现全局变量的访问。进一步，还包括码流缓冲单元，所述码流缓冲单元包括一个总码流存储器和多个子码流存储器；所述总码流存储器，用于存储帧图像的图像头信息；所述子码流存储器，用于存储条带的条带头信息以及条带内所有LCU的编码信息。本专利技术所采用的另一技术方案是：一种AVS2并行编码处理方法，该方法包括：以条带作为基本编码单元对帧图像进行条带划分，然后对划分后得到的多个条带进行并行编码处理。进一步，所述以条带作为基本编码单元对帧图像进行条带划分，然后对划分后得到的多个条带进行并行编码处理这一步骤具体包括：以条带作为基本编码单元对帧图像进行条带划分，从而得到该帧图像的多个条带；将当前帧图像的所有条带依次放入任务队列中，然后利用线程池来对多个条带进行并行编码处理。进一步，所述利用线程池来对多个条带进行并行编码处理这一步骤，其具体包括：当任务队列中每放入一个条带时，则唤醒线程池中一个空闲工作线程，令该被唤醒的工作线程对当前被放入任务队列的条带进行编码处理；当任务队列中存有未进行编码的条带，且所有的工作线程均处于忙碌状态时，则创建新的工作线程来对该未进行编码的条带进行编码处理，或者，使任务队列中未进行编码的条带处于等待状态，直到结束任务之后重新返回线程池的工作线程来对该未进行编码的条带进行编码处理；当工作线程完成一个条带的编码处理后，则重新返回线程池，并将当前已完成编码处理的条带的数量加1，然后判断任务队列中是否存有未进行编码的条带，若是，则令该工作线程对该未进行编码的条带进行编码处理，反之，则将该工作线程置为阻塞状态，等待下一个任务的到来；当已完成编码处理的条带的数量与帧图像的总条带数量相同时，则唤醒主线程进行数据串行处理。进一步，所述利用线程池来对多个条带进行并行编码处理这一步骤，其具体还包括：当工作线程需要进行全局变量访问时，则对其自身存有的全局变量的副本进行操作，从而实现全局变量的访问。本专利技术的有益效果是：本专利技术的系统是以条带作为基本编码单元对帧图像进行条带划分，然后对划分后得到的多个条带进行并行编码处理，从而实现帧图像的编码处理的，因此，相较于传统的AVS2编码处理，本专利技术的系统则无需在编码过程中对每一个LCU进行判断，判断该LCU是否属于新的条带，这样则能节省大量重复的冗余步骤，大大提高AVS2编码处理的效率。而且，本专利技术的系统是以数据并行处理方式来对多个条带进行编码处理的，因此，相较于传统的串行方式，本专利技术系统的数据处理效率更高，更能满足AVS2实时编码的需要。本专利技术的另一有益效果是：本专利技术的方法是以条带作为基本编码单元对帧图像进行条带划分，然后对划分后得到的多个条带进行并行编码处理，从而实现帧图像的编码处理的，因此，相较于传统的AVS2编码处理，本专利技术的方法则无需在编码过程中对每一个LCU进行判断，判断该LCU是否属于新的条带，这样则能节省大量重复的冗余步骤，而且本专利技术的方法是采用并行方式来进行条带编码的，因此通过使用本专利技术的方法，则能大大提高AVS2的编码处理效率，满足AVS2实时编码的需要。附图说明下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步说明：图1是本专利技术一种AVS2并行编码处理系统的结构框图；图2是本专利技术一种AVS2并行编码处理方法的步骤流程图。具体实施方式如图1所示，一种AVS2并行编码处理系统，该系统包括：编码单元，用于以条带作为基本编码单本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种AVS2并行编码处理系统，其特征在于：该系统包括：编码单元，用于以条带作为基本编码单元对帧图像进行条带划分，然后对划分后得到的多个条带进行并行编码处理。

【技术特征摘要】
1.一种AVS2并行编码处理系统，其特征在于：该系统包括：编码单元，用于以条带作为基本编码单元对帧图像进行条带划分，然后对划分后得到的多个条带进行并行编码处理。2.根据权利要求1所述一种AVS2并行编码处理系统，其特征在于：所述编码单元包括：划分模块，用于以条带作为基本编码单元对帧图像进行条带划分，从而得到该帧图像的多个条带；编码控制处理模块，用于将当前帧图像的所有条带依次放入任务队列中，然后利用线程池来对多个条带进行并行编码处理。3.根据权利要求2所述一种AVS2并行编码处理系统，其特征在于：所述利用线程池来对多个条带进行并行编码处理，其具体包括：当任务队列中每放入一个条带时，则唤醒线程池中一个空闲工作线程，令该被唤醒的工作线程对当前被放入任务队列的条带进行编码处理；当任务队列中存有未进行编码的条带，且所有的工作线程均处于忙碌状态时，则创建新的工作线程来对该未进行编码的条带进行编码处理，或者，使任务队列中未进行编码的条带处于等待状态，直到结束任务之后重新返回线程池的工作线程来对该未进行编码的条带进行编码处理；当工作线程完成一个条带的编码处理后，则重新返回线程池，并将当前已完成编码处理的条带的数量加1，然后判断任务队列中是否存有未进行编码的条带，若是，则令该工作线程对该未进行编码的条带进行编码处理，反之，则将该工作线程置为阻塞状态，等待下一个任务的到来；当已完成编码处理的条带的数量与帧图像的总条带数量相同时，则唤醒主线程进行数据串行处理。4.根据权利要求3所述一种AVS2并行编码处理系统，其特征在于：所述对条带进行编码处理，其具体为：对条带的条带头信息进行存储，然后对条带内的LCU依次进行编码，直到条带内的所有LCU编码完成。5.根据权利要求3所述一种AVS2并行编码处理系统，其特征在于：所述利用线程池来对多个条带进行并行编码处理，其具体还包括：当工作线程需要进行全局变量访问时，则对其自身存有的全局变量的副本进行操作，从而实现全局变量的访问。6.根据权利要求1-5任一项所述一种AVS2并行编码处理系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁凡，曾昊峰，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：广东;44