[发明专利]一种视频码流编码方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及视频编解码领域，具体涉及一种视频码流的编码方法和装置。

背景技术

语法结构是由若干个语法元素按照视频编解码协议所描述的顺序进行组织，生成视频码流(syntax structure：Zero or more syntax elements present together in the bitstream in a specified order.)。其中语法元素表示码流中的各种编码信息(syntax element：An element of data represented in the bitstream.)。片(Slice)是编码图像的一种划分，它包含了按编码单元(该编码单元可以是H.264等标准中的MB(MacroBlock，16x16)或者HEVC(High efficiency video coding，高效率视频编码)标准中的CU(Coding Unit)或LCU(Large Coding Unit))扫描顺序的若干个编码单元。片的语法结构是视频编解码标准中最基本的语法结构，分为两大部分，分别为片头(Slice Header)和片数据(Slice Data)。片头的语法结构规定了片内所有编码单元编解码过程中所需使用的公共信息，如标志位(flags)、片类型、片地址等语法元素的位置和解析方法。片数据的语法结构规定了片中所有的编码单元编码信息的组织与解析方法。

编码单元的语法结构规定视频编解码标准中各个功能模块所产生的编码信息的组织与编码的方法。同时，编码单元的语法结构也影响到视频算法专用集成电路ASIC(Application Specific Integrated Circuit)的设计，从而对视频算法的ASIC的性能产生很大的影响。

专用集成电路(ASIC)实现视频编码器，一般都是编码器中不同的功能模块对多个编码单元进行并行的流水线操作，按编码单元进行实时编解码。功能模块划分到哪一级的流水线中，一般与功能模块之间的依赖关系以及复杂度相关，一般情况下各级流水线处理编码单元数据的时间相当。如图1和图2所示的一个H.264编码器的结构图，该编码器由5个功能模块组成，被划分为4级(stage)流水线结构，图中的熵编码和去块效应滤波属于同级流水。假设流水线有N级，在建立流水后，N级流水线的功能模块是并行对N个编码单元进行处理。如图2和图3所示，每个时刻4级流水对4个编码单元进行处理，在流水线建立完成之后(如图3中时刻k+3后)，每个时间段都会编码完一个编码单元。但如图2所示，每个功能模块处理后的数据需要缓存(buf)，之后再由下一级功能模块进行处理。

传统熵编码功能模块EC(Entropy Coding)处于编码器的最后一级流水线中，其接收前面功能模块传递过来的待编码的编码单元的信息，并进行编码。在某些标准里面，由于某个功能模块与熵编码功能模块没有依赖关系(例如H.264中的去块效应滤波)，所以可以与熵编码模块同处流水线最后一级，两者可以并行的进行。但是在有的视频标准中，熵编码功能模块的输入不仅有从其前一级功能模块传递下来待编码的信息，同时也有从与其同级的流水线功能模块传递过来待编码的信息，这时熵编码模块的处理顺序决定了这个功能模块能否与熵编码功能模块处在流水线的同一级。

如图4所示，在第四级流水中，信息1缓存表示对第三级功能模块传递过来的信息的缓存，缓存3表示对第四级功能模块传递过来的信息的缓存，在第四级流水熵编码处理过程中，熵编码功能模块先对信息1缓存中的信息进行处理，再对缓存3中的信息进行处理。假如熵编码功能模块需要首先编码与其同级流水线中的功能模块的信息，那么熵编码功能模块和与其同级的功能模块就只能是串行的，熵编码功能模块需要等待其处理完成后才能工作。此时只能将熵编码功能模块单独的放在最后一级，熵编码功能模块之前就要增加相应的缓冲，以缓冲前一级需要编码的编码单元的信息。如图5所示，因为第三级功能模块产生的信息不能被下一级所消耗，要到第5级才能被消耗，而且流水线每一级每个时间段都会生成信息，第三级功能模块到第五级功能模块跨越了2个时间段，因此在第五级流水时第三级功能模块生成了两份信息1，这两份信息都需要缓存，另外，所以就需要把第3级流水产生的信息，在下一个时间段存储起来(即第4级流水所处的时间段)，在第5级流水使用，导致片上内存的开销较大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种视频码流编码方法和装置，能够提高编码器的性能，降低其片上内存的开销。