提高码率计算效率的电路设计方法、装置、设备及介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种提高码率计算效率的电路设计方法、装置、设备及介质，方法包括：获取率失真优化中的语法元素，将语法元素分为残差系数信息以及头信息两种类别；若残差系数信息为大于等于预设阈值的编码单元，则根据预设的流水线设计方案计算二值化后的bin串数值之和，若残差系数信息为小于预设阈值的编码单元，则根据预设的串行方案计算二值化后的bin串数值之和；根据预设的串行方案计算头信息二值化后的bin串数值之和；累加两类信息的bin串数值之和，根据累加的bin串数值之和以及预设的码率估计模型进行码率计算。本实施例针对AVS3码率估计算法设计了一种可行的硬件架构，最大化的提高码率估计电路的吞吐量与并行度。

【技术实现步骤摘要】
提高码率计算效率的电路设计方法、装置、设备及介质
本专利技术涉及视频编解码
，特别涉及一种提高码率计算效率的电路设计方法、装置、设备及介质。
技术介绍
率失真优化是AVS3视频编码标准中一项非常重要的技术，它能够有效的提升编码器的性能，但率失真优化需要大量的码率计算。在AVS3中通过熵编码来获取率失真优化过程所需要的码率，由于熵编码自身的特性，导致该过程具备强数据依赖性，难以进行硬件设计。针对这种情况，需要对AVS3中的码率估计进行电路设计，以满足实时性要求。
技术实现思路
本公开实施例提供了一种提高码率计算效率的电路设计方法、装置、设备及介质。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键／重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。第一方面，本公开实施例提供了一种提高码率计算效率的电路设计方法，包括：获取率失真优化中的语法元素，将语法元素分为残差系数信息以及头信息两种类别；若残差系数信息为大于等于预设阈值的编码单元，则根据预设的流水线设计方案计算二值化后的bin串数值之和，若残差系数信息为小于预设阈值的编码单元，则根据预设的串行方案计算二值化后的bin串数值之和；根据预设的串行方案计算头信息二值化后的bin串数值之和；累加两类信息的bin串数值之和，根据累加的bin串数值之和以及预设的码率估计模型进行码率计算。在一个实施例中，头信息为除去残差系数信息以外的其他语法元素信息。在一个实施例中，若残差系数信息为大于等于预设阈值的编码单元，则根据预设的流水线设计方案计算二值化后的bin串数值之和，包括：将一维残差系数信息转化成二维残差系数信息；通过阶梯型数据扫描方式读取二维残差系数信息中左上角的数据；通过流水线的设计方案计算二维残差系数信息中左上角的数据二值化后的bin串数值之和。在一个实施例中，通过流水线的设计方案计算二维残差系数信息中左上角的数据二值化后的bin串数值之和，包括：在第一周期内，计算第一斜列的残差系数值以及游程长度值；在第二周期内，对第一斜列的残差系数值以及游程长度值进行二值化，统计二值化后的bin串数值之和，以及计算第二斜列的残差系数值以及游程长度值；在第三周期内，对第二斜列的残差系数值以及游程长度值进行二值化，统计二值化后的bin串数值之和，以及计算第三斜列的残差系数值以及游程长度值；重复执行上述步骤，直到二维残差系数信息中左上角的全部斜列数据计算完。在一个实施例中，根据预设的串行方案计算二值化后的bin串数值之和，包括：根据Zig-zag数据扫描方式读取信息中的全部数据；通过串行方案依次计算信息中的全部数据二值化后的bin串数值之和。在一个实施例中，码率估计模型如下所示：其中，Rate表示估计的码率，Bin表示累加的二值化后的bin串数值之和，表示模型的参数。第二方面，本公开实施例提供了一种提高码率计算效率的电路设计装置，包括：获取模块，用于获取率失真优化中的语法元素，将语法元素分为残差系数信息以及头信息两种类别；第一计算模块，用于若残差系数信息为大于等于预设阈值的编码单元，则根据预设的流水线设计方案计算二值化后的bin串数值之和，若残差系数信息为小于预设阈值的编码单元，则根据预设的串行方案计算二值化后的bin串数值之和；第二计算模块，用于根据预设的串行方案计算头信息二值化后的bin串数值之和；第三计算模块，用于累加两类信息的bin串数值之和，根据累加的bin串数值之和以及预设的码率估计模型进行码率计算。在一个实施例中，头信息为除去残差系数信息以外的其他语法元素信息。第三方面，本公开实施例提供了一种提高码率计算效率的电路设计设备，包括处理器和存储有程序指令的存储器，处理器被配置为在执行程序指令时，执行上述实施例提供的提高码率计算效率的电路设计方法。第四方面，本公开实施例提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机可读指令，计算机可读指令可被处理器执行以实现上述实施例提供的一种提高码率计算效率的电路设计方法。本公开实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本公开实施例基于AVS3提出了一种提高码率计算效率的电路设计方法，实现了率失真优化过程的并行化操作。首先，本公开实施例提出了基于AVS3的头信息与残差系数信息码率估计全并行硬件架构，其次，针对AVS3标准Zig-Zag矩阵扫描所带来的数据强依赖性，提出了一种阶梯形扫描的方案解除了这种数据依赖关系；最后，还针对不同大小编码单元的残差系数码率估计电路提出了流水线设计方案，充分利用各自尺寸的特点提高码率计算效率，最大化的提高码率估计电路的吞吐量与并行度。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本专利技术。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。图1是根据一示例性实施例示出的一种提高码率计算效率的电路设计方法的流程示意图；图2是根据一示例性实施例示出的一种提高码率计算效率的电路设计示意图；图3是根据一示例性实施例示出的一种Zig-zag数据扫描方式的示意图；图4是根据一示例性实施例示出的一种阶梯型数据扫描方式的示意图；图5是根据一示例性实施例示出的一种大尺寸编码单元流水线设计方案的示意图；图6是根据一示例性实施例示出的一种提高码率计算效率的硬件电路架构示意图；图7是根据一示例性实施例示出的一种提高码率计算效率的电路设计装置的结构示意图；图8是根据一示例性实施例示出的一种提高码率计算效率的电路设计设备的结构示意图；图9是根据一示例性实施例示出的一种计算机存储介质的示意图。具体实施方式以下描述和附图充分地示出本专利技术的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。应当明确，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。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专利技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是如所附权利要求书中所详述的、本专利技术的一些方面相一致的系统和方法的例子。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。此外，在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高码率计算效率的电路设计方法，其特征在于，包括：/n获取率失真优化中的语法元素，将所述语法元素分为残差系数信息以及头信息两种类别；/n若所述残差系数信息为大于等于预设阈值的编码单元，则根据预设的流水线设计方案计算二值化后的bin串数值之和，若所述残差系数信息为小于预设阈值的编码单元，则根据预设的串行方案计算二值化后的bin串数值之和；/n根据预设的串行方案计算头信息二值化后的bin串数值之和；/n累加两类信息的bin串数值之和，根据累加的bin串数值之和以及预设的码率估计模型进行码率计算。/n

【技术特征摘要】
1.一种提高码率计算效率的电路设计方法，其特征在于，包括：
获取率失真优化中的语法元素，将所述语法元素分为残差系数信息以及头信息两种类别；
若所述残差系数信息为大于等于预设阈值的编码单元，则根据预设的流水线设计方案计算二值化后的bin串数值之和，若所述残差系数信息为小于预设阈值的编码单元，则根据预设的串行方案计算二值化后的bin串数值之和；
根据预设的串行方案计算头信息二值化后的bin串数值之和；
累加两类信息的bin串数值之和，根据累加的bin串数值之和以及预设的码率估计模型进行码率计算。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述头信息为除去残差系数信息以外的其他语法元素信息。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若所述残差系数信息为大于等于预设阈值的编码单元，则根据预设的流水线设计方案计算二值化后的bin串数值之和，包括：
将一维残差系数信息转化成二维残差系数信息；
通过阶梯型数据扫描方式读取所述二维残差系数信息中左上角的数据；
通过流水线的设计方案计算所述二维残差系数信息中左上角的数据二值化后的bin串数值之和。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，通过流水线的设计方案计算所述二维残差系数信息中左上角的数据二值化后的bin串数值之和，包括：
在第一周期内，计算第一斜列的残差系数值以及游程长度值；
在第二周期内，对所述第一斜列的残差系数值以及游程长度值进行二值化，统计二值化后的bin串数值之和，以及计算第二斜列的残差系数值以及游程长度值；
在第三周期内，对所述第二斜列的残差系数值以及游程长度值进行二值化，统计二值化后的bin串数值之和，以及计算第三斜列的残差系数值以及游程长度值；
重复执行上述步骤，直到所述二维残差系数信息中左上角的全部斜列数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鹏，胡文强，向国庆，严韫瑶，宋磊，
申请(专利权)人：杭州博雅鸿图视频技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33