Hevc并行運動補償方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及視頻編解碼技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種HEVC并行運動補償方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]HEVC (High Efficiency Video Coding，高效率視頻編碼)自 2013 年 1 月起正式成為新的國際視頻壓縮標準，用于替代H.264及之前的視頻壓縮算法。HEVC相對于H.264壓縮算法，在保證畫質(zhì)不變的情況下，帶寬可以節(jié)省40% -50%，故采用該標準可有效提高視頻傳輸速度和效率，或是在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)條件下提高視頻內(nèi)容質(zhì)量。隨著顯示設(shè)備的硬件水平的發(fā)展，在后續(xù)4K、3D等超大分辨率、超清畫質(zhì)的顯示需求下，HEVC在帶寬上的優(yōu)勢將使其成為視頻傳輸?shù)奈ㄒ贿x擇。
[0003]但是現(xiàn)有的HEVC標準仍存在一些制約其發(fā)展和普及的缺陷:首先，超高的畫質(zhì)壓縮比導(dǎo)致算法較為復(fù)雜，計算性能需求相對H.264成倍增加；其次，HEVC雖然考慮了并行處理結(jié)構(gòu)，但現(xiàn)有標準的并行處理僅在瓦片(tiles，又稱區(qū)塊)、去塊濾波和波前并行處理(WPP,Wave-front Parallel Processing)這三個方面進行了設(shè)計，實際可以節(jié)省的運算能力有限，并不能完全解決性能問題；此外，現(xiàn)有HEVC只能采用軟解碼實現(xiàn)，針對HEVC設(shè)計的單獨DSP解碼芯片尚未推出，方案實現(xiàn)過于依賴處理器能力且會占據(jù)過多的計算資源，實際編解碼效率不佳。因此，雖然已成為國際標準和共識，目前視頻行業(yè)也都在朝著HEVC方向推進，但受限于上述編碼性能的缺陷以及缺少在線視頻播放技術(shù)(比如flash等)的支持，HEVC技術(shù)的實際普及和推進速度較慢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種HEVC并行運動補償方法及裝置，以進一步挖掘現(xiàn)有硬件的潛力，提高HEVC編碼效率，提升視頻編解碼處理的實際性能和效率。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種HEVC并行運動補償方法，包括步驟:
[0006]接收待處理圖像，由GPU對所述待處理圖像進行預(yù)處理；
[0007]將預(yù)處理后的所述待處理圖像分割為多個分塊，對各分塊并行實施運動補償計算;
[0008]對所述運動補償計算的結(jié)果進行樹形收斂后發(fā)送給CPU進行補償選取。
[0009]優(yōu)選地，所述預(yù)處理包括采用內(nèi)插補值方式實現(xiàn)的抽樣優(yōu)化。
[0010]優(yōu)選地，所述內(nèi)插補值根據(jù)不同的運動補償精度要求采用半像素、1/4像素或1/8
像素插值。
[0011]優(yōu)選地，所述分割為多級分割；所述并行實施針對所述多級分割中各個級別的分塊進行。
[0012]優(yōu)選地，所述樹形收斂采用四叉樹進行。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，還提供了一種HEVC并行運動補償裝置，包括:
[0014]預(yù)處理模塊，用于接收待處理圖像，由GPU對所述待處理圖像進行預(yù)處理；
[0015]運動補償模塊，用于將預(yù)處理后的所述待處理圖像分割為多個分塊，對各分塊并行實施運動補償計算；
[0016]結(jié)果選取模塊，用于對所述運動補償計算的結(jié)果進行樹形收斂后發(fā)送給CPU進行補償選取。
[0017]優(yōu)選地，所述預(yù)處理模塊包括:抽樣優(yōu)化模塊，用于采用內(nèi)插補值方式實現(xiàn)抽樣優(yōu)化。
[0018]優(yōu)選地，所述抽樣優(yōu)化模塊包括:插值模塊，用于根據(jù)不同的運動補償精度要求采用半像素、1/4像素或1/8像素插值。
[0019]優(yōu)選地，所述運動補償模塊包括:
[0020]分割模塊，用于進行多級分割；
[0021]并行處理模塊，用于對所述多級分割中各個級別的分塊進行并行處理。
[0022]優(yōu)選地，所述結(jié)果選取模塊包括:四叉樹形收斂模塊，用于采用四叉樹進行所述樹形收斂。
[0023]本發(fā)明實施例提供了一種HEVC并行運動補償方法及裝置，其技術(shù)方案通過將壓縮過程中運算量最大的運動補償模塊單獨提煉出來，利用顯卡并行運算能力，相對應(yīng)地設(shè)計獨立的可并行處理的運動估計算方法，形成了獨立的并行處理的運動補償模塊，從而大幅減少編碼過程中運動估計時間，從而提升編碼性能。
【附圖說明】
[0024]圖1是本發(fā)明一個實施例中HEVC并行運動補償方法的基本流程示意圖；
[0025]圖2是本發(fā)明一個實施例中HEVC并行運動補償裝置的模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0026]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明了，下面結(jié)合【具體實施方式】并參照附圖，對本發(fā)明進一步詳細說明。應(yīng)該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本發(fā)明的范圍。此外，在以下說明中，省略了對公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，以避免不必要地混淆本發(fā)明的概念。
[0027]現(xiàn)有HEVC技術(shù)過于依賴于處理器性能，僅有的少量并行優(yōu)化并不能實際提升視頻處理性能。本發(fā)明實施例的技術(shù)方案針對壓縮過程中運算量最大的運動補償過程，利用顯卡的運算能力來實現(xiàn)運動補償?shù)牟⑿刑幚?，從而大幅提升了編碼性能和效率。如圖1所示，在本方面實施例中，HEVC并行運動補償方法包括步驟:
[0028]S1、接收待處理圖像，由GPU對所述待處理圖像進行預(yù)處理；
[0029]S2、將預(yù)處理后的所述待處理圖像分割為多個分塊，對各分塊并行實施運動補償計算；
[0030]S3、對所述運動補償計算的結(jié)果進行樹形收斂后發(fā)送給CPU進行補償選取。
[0031]其中，步驟S1中，所述預(yù)處理包括:平滑處理、邊緣檢測和抽樣優(yōu)化等操作。其中，所述抽樣優(yōu)化采用內(nèi)插補值方式實現(xiàn)，優(yōu)選地，根據(jù)不同的運動補償精度要求，所述內(nèi)插補值可采用半像素、1/4像素或1/8像素插值。
[0032]步驟S2中，所述分割為多級分割。其中，在HEVC視頻編解碼過程中，一幀圖像首先通過邊緣分割可獨立形成條帶(Slice)、條帶片段(Slice Segment)或瓦片(tiles)，條帶通常由多個條帶片段組成，條帶片段亦可獨立存在，瓦片必須為矩形塊，而條帶或條帶片段可為任意形狀。其次，采用樹形編碼單元(CTU，Coding Tree Unit)對條帶、條帶片段或瓦片進行處理，此時進一步對亮度和色度分量分割為樹形編碼塊(CTB，Coding TreeBlock)，CTB是一幀中像素組織的基本結(jié)構(gòu)。HEVC支持16X16以上的宏塊，故CTB通常為64X64，32X32或16X16，通常分塊越大編碼效率越高。CTB又進一步被分割為編碼塊(CB，Coding