一种基于视频序列组并行的HEVC和AVS2 8K视频解码方法技术

本发明专利技术公开了一种基于视频序列组并行的HEVC和AVS2 8K解码方法。它具体包括如下步骤：(1)创建多个解码器内核，为每个解码器内核分配GOP缓存预算以及线程池预算；(2)提取视频码流中每一帧码流数据，检测码流GOP结尾，标记GOP序号和标记是否为GOP结尾；(3)将视频帧按GOP序号依次送入相对应的解码器内核；(4)解码器内核把收到的当前GOP序号标记到输出帧上面，当解码器内核收到GOP结尾输入帧的时候，通过输出帧排序重新标记GOP结尾输出帧；(5)对不同解码器内核输出的帧分别依次标记输出帧序号，按GOP序号以及输出帧序号依次输出帧。本发明专利技术的有益效果是：具有很强的通用性，可以充分利用CPU的计算资源，可大大提升CPU的资源利用率，加速视频解码。

A video decoding method of hevc and avs28k based on video sequence group parallel

【技术实现步骤摘要】
一种基于视频序列组并行的HEVC和AVS28K视频解码方法
本专利技术涉及视频解码相关
，尤其是指一种基于视频序列组并行的HEVC和AVS28K视频解码方法。
技术介绍
HEVC是2013年由国际电信联盟(ITU-T)发布的最新一代的视频编码标准，相比上一代编码标准H264，HEVC的压缩效率提升了一倍，能大大降低8K超高清视频的码率，减少带宽消耗。AVS2是中国于2016年12月份发布的面向超高清视频应用的最新一代标准。AVS2的编码框架与HEVC类似，在编码效率上要略优于HEVC。目前AVS2视频标准已成为中国广电总局采用的唯一视频编码标准，具有广阔的应用前景。8K分辨率是一种数字视频标准。2012年8月23日，联合国旗下的国际电讯联盟通过以日本NHK电视台所建议的7680x4320解像度作为国际的8K超高画质电视(SHV)标准，SHV作为超越现行数字电视的“超高精细影像系统”，以超高的分辨率代码超清的画质，具有广阔的应用前景。8K分辨率是4K的4倍，HD的16倍，视频复杂度也是HD的16倍，HEVC和AVS2的解码复杂度又比上一代H264和AVSPLUS复杂很多，这给解码器的实时解码带来了很大的挑战。在解码器的优化过程中，普遍采用多线程并行解码，充分利用CPU资源来加速视频解码。但是帧间并行受限于参考帧的解码性能，CPU使用率无法随线程数的增加持续增长。而HEVC和AVS28K视频由于视频复杂度和码率都非常高，在CPU资源无法提升的情况下是无法达到实时解码的。同时由于视频解码器对于不同码流兼容性的要求非常高，而多SLICE和多TILES因为会损失编码质量很少会有编码器使用，所以对于解码器而言SLICE并行和TILES并行并不具备普适性。
技术实现思路
本专利技术是为了克服现有技术中存在上述的不足，提供了一种通用性强且加速视频解码的基于视频序列组并行的HEVC和AVS28K视频解码方法。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种基于视频序列组并行的HEVC和AVS28K解码方法，具体包括如下步骤：(1)创建多个解码器内核，为每个解码器内核分配GOP缓存预算以及线程池预算；(2)提取视频码流中每一帧码流数据，检测码流GOP结尾，标记GOP序号和标记是否为GOP结尾；(3)将视频帧按GOP序号依次送入相对应的解码器内核；(4)解码器内核把收到的当前GOP序号标记到输出帧上面，当解码器内核收到GOP结尾输入帧的时候，通过输出帧排序重新标记GOP结尾输出帧；(5)对不同解码器内核输出的帧分别依次标记输出帧序号，按GOP序号以及输出帧序号依次输出帧。其中：GOP指的是视频序列组。8K作为当前最新一代视频标准，其内容细节和清晰度远超4K，同时复杂度也远超4K。为了推动HEVC和AVS28K的商用，必须对解码器进行充分的优化，使其可以达到实时解码的目的。因此，本专利技术提出一种GOP并行解码的方法，而采用GOP并行的方法对于视频码流没有任何要求，具有很强的通用性，可以充分利用CPU的计算资源，加速视频解码。本专利技术的创新之处在于将视按GOP分成多个序列，调用多个解码同时解码。对多个解码器的输出重新排序后输出到屏幕上。本专利技术具有很强的通用性，可大大提升CPU的资源利用率，加速视频解码，对解码器的优化和HEVC和AVS28K的应用具有很高的实际意义。作为优选，在步骤(1)中，先为每个解码器内核初始分配GOP缓存预算以及线程池预算，再根据输入码流的实际GOP大小动态调整实际的缓冲区大小。作为优选，在步骤(2)中，提取视频码流中每一帧码流数据，标记当前的GOP序号，检测当前输入帧是否为GOP结尾帧，当检测到GOP结尾帧的时候更新当前GOP序号，标记GOP结尾。作为优选，在步骤(4)中，当解码器内核收到GOP结尾输入帧的时候，通过对所有当前相同GOP序号的帧按照输出排序，找到当前GOP的最后一个输出帧，标记为GOP结尾输出帧，解码器内核按输出帧序号输出解码完的帧。作为优选，在步骤(5)中，在所有最小的GOP序号的帧中寻找最小输出帧序号的解码帧开始输出，当检测到GOP结尾输出帧的时候，更新GOP序号，开始输出下一个GOP的解码帧。本专利技术的有益效果是：具有很强的通用性，可以充分利用CPU的计算资源，可大大提升CPU的资源利用率，加速视频解码，对解码器的优化和HEVC和AVS28K的应用具有很高的实际意义。附图说明图1是本专利技术中GOP并行的示意图；图2是本专利技术中GOP并行解码的方法流程图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步的描述。如图1、图2所述的实施例中，一种基于视频序列组并行的HEVC和AVS28K视频解码方法，具体包括如下步骤：(1)创建多个解码器内核，为每个解码器内核分配GOP缓存预算以及线程池预算；具体为：先为每个解码器内核初始分配GOP缓存预算以及线程池预算，再根据输入码流的实际GOP大小动态调整实际的缓冲区大小；(2)提取视频码流中每一帧码流数据，检测码流GOP结尾，标记GOP序号和标记是否为GOP结尾；具体为：提取视频码流中每一帧码流数据，标记当前的GOP序号，检测当前输入帧是否为GOP结尾帧，当检测到GOP结尾帧的时候更新当前GOP序号，标记GOP结尾；(3)将视频帧按GOP序号依次送入相对应的解码器内核；(4)解码器内核把收到的当前GOP序号标记到输出帧上面，当解码器内核收到GOP结尾输入帧的时候，通过输出帧排序重新标记GOP结尾输出帧；具体为：当解码器内核收到GOP结尾输入帧的时候，通过对所有当前相同GOP序号的帧按照输出排序，找到当前GOP的最后一个输出帧，标记为GOP结尾输出帧，解码器内核按输出帧序号输出解码完的帧；(5)对不同解码器内核输出的帧分别依次标记输出帧序号，按GOP序号以及输出帧序号依次输出帧；具体为：在所有最小的GOP序号的帧中寻找最小输出帧序号的解码帧开始输出，当检测到GOP结尾输出帧的时候，更新GOP序号，开始输出下一个GOP的解码帧。8K作为当前最新一代视频标准，其内容细节和清晰度远超4K，同时复杂度也远超4K。为了推动HEVC和AVS28K的商用，必须对解码器进行充分的优化，使其可以达到实时解码的目的。因此，本专利技术提出一种GOP并行解码的方法，而采用GOP并行的方法对于视频码流没有任何要求，具有很强的通用性，可以充分利用CPU的计算资源，加速视频解码。本专利技术的创新之处在于将视按GOP分成多个序列，调用多个解码同时解码。对多个解码器的输出重新排序后输出到屏幕上。本专利技术具有很强的通用性，可大大提升CPU的资源利用率，加速视频解码，对解码器的优化和HEVC和AVS28K的应用具有很高的实际意义。将本专利技术在IntelI9CPU上可以达到HEVC和AVS28K200M码率60fps实时解码，相对于AVS2和HEVC的参考软件中，在IntelI9CPU上解码性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于视频序列组并行的HEVC和AVS2 8K视频解码方法，其特征是，具体包括如下步骤：/n(1)创建多个解码器内核，为每个解码器内核分配GOP缓存预算以及线程池预算；/n(2)提取视频码流中每一帧码流数据，检测码流GOP结尾，标记GOP序号和标记是否为GOP结尾；/n(3)将视频帧按GOP序号依次送入相对应的解码器内核；/n(4)解码器内核把收到的当前GOP序号标记到输出帧上面，当解码器内核收到GOP结尾输入帧的时候，通过输出帧排序重新标记GOP结尾输出帧；/n(5)对不同解码器内核输出的帧分别依次标记输出帧序号，按GOP序号以及输出帧序号依次输出帧。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于视频序列组并行的HEVC和AVS28K视频解码方法，其特征是，具体包括如下步骤：
(1)创建多个解码器内核，为每个解码器内核分配GOP缓存预算以及线程池预算；
(2)提取视频码流中每一帧码流数据，检测码流GOP结尾，标记GOP序号和标记是否为GOP结尾；
(3)将视频帧按GOP序号依次送入相对应的解码器内核；
(4)解码器内核把收到的当前GOP序号标记到输出帧上面，当解码器内核收到GOP结尾输入帧的时候，通过输出帧排序重新标记GOP结尾输出帧；
(5)对不同解码器内核输出的帧分别依次标记输出帧序号，按GOP序号以及输出帧序号依次输出帧。


2.根据权利要求1所述的一种基于视频序列组并行的HEVC和AVS28K视频解码方法，其特征是，在步骤(1)中，先为每个解码器内核初始分配GOP缓存预算以及线程池预算，再根据输入码流的实际GOP大小动态调整实际的缓冲区大小。

【专利技术属性】
技术研发人员：朱建国，李日，谢亚光，
申请(专利权)人：杭州当虹科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33