[发明专利]一种超高清晰度视频图像并行处理方法

说明书

本发明涉及一种超高清晰度视频图像并行处理方法，包括：启动帧内编解码；宏块归类；对第0行宏块分级；对其他宏块分级；帧内编解码；完成输出。本发明利用XAVC Intra视频格式编码的特点，对一帧图像中各个slice内的宏块进行分级，分级后利用CUDA计算架构的强大并行计算能力，对当前帧中所有slice内相同级别的宏块以同级别宏块同时并行处理，不同级别宏块以级别高低的优先顺序进行处理的原则对帧内所有宏块进行编解码处理进行并行处理，大大提高了帧内编解码处理速度，节省了运算资源，而运算资源的节省意味着硬件成本的降低。

技术领域

本发明涉及一种超高清晰度视频图像并行处理方法，是一种电子数字图像处理方法，是一种用于XAVC Intra 编解码的并行宏块索引方法。

背景技术

XAVC Intra是SONY公司最新推出的视频格式，能够用合理的码率记录超高清QFHD(3840x2160)和DCI 4K(4096x2160) 422 10bit视频。码率适中，符合广电节目对速度与质量的双重需求。XAVCIntra编码使用了包括帧内预测、变换、量化、熵编码等当前主流的视频编码技术。但是现有的基于通用CPU处理器的编解码器要达到实时编解码（一般为50fps）的性能，需要很高的CPU计算资源，增加计算资源则需要使用昂贵的高性能CPU，使硬件系统的成本增加。为解决CPU的计算瓶颈，通常的做法是开发专用硬件，但专用硬件的开发成本同样较高，并且周期长，通用性差，不适合大规模使用，所以亟需为XAVC Intra编解码器寻找一种高效的实现方法。

发明内容

为了克服现有技术的问题，本发明提出了一种超高清晰度视频图像并行处理方法。所述的方法优化了XAVC Intra编解码的宏块索引顺序，提出了一种简洁的帧内宏块分级方式，利用CUDA计算架构的强大并行计算能力，对各个宏块分级同时进行编解码运算，突破了常规使用CPU进行帧内编解码运算的瓶颈，提高了编解码的性能。

本发明的目的是这样实现的：一种超高清晰度视频图像并行处理方法，所述的方法使用带有CUDA计算架构的GPU数字视频处理系统，所述方法的步骤如下：

步骤1，启动帧内编解码：收到待编解码的一帧图像；

步骤2，宏块归类：将宏块分为两种，一种是第0行宏块，其余宏块归为其他宏块；

步骤3，对第0行宏块分级：将第0行第0个宏块的编解码分级设为0，之后从左到右的宏块的分级依次加一得到当前宏块的分级数字；

步骤4，对其他宏块分级：将当前宏块的右上方宏块的分级数字加一，或左侧宏块的分级数字加一作为当前宏块的分级数字；

步骤5，帧内编解码：以同级别宏块同时并行处理，不同级别宏块以级别高低的优先顺序处理的原则对帧内所有宏块进行编解码处理；

步骤6，完成输出：完成所有级别的宏块编解码后，输出编解码结果，结束一帧图像的编解码。

本发明的优点和有益效果是：本发明利用XAVC Intra编解码的特点，对一帧图像中各个slice内的宏块进行分级，分级后利用CUDA架构的强大并行计算能力，对当前帧中所有slice内各种级别的宏块以同级别宏块同时并行处理，不同级别宏块以级别高低的优先顺序进行处理为原则进行并行处理，大大提高了帧内预测的编解码处理速度，节省了运算资源，而运算资源的节省意味着硬件成本的降低。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是XAVC Intra视频编码格式的图像帧、slice和宏块的构成示意图；

图2是XAVC Intra视频编码格式的宏块预测参考示意图；

图3是本发明实施例所述方法的宏块分级示意图；

图4是本发明实施例所述方法的流程图。