[发明专利]视频编码方法及装置、并行计算单元及电子设备

说明书

本申请实施例提供一种视频编码方法及装置、并行计算单元及电子设备。其中，视频编码方法包括：对待编码视频帧中的待编码区域内的所有待编码宏块进行数据加载；对加载后的所有待编码宏块进行预测，得到对应的预测结果；根据对应的预测结果对所有待编码宏块的残差数据进行变换及量化，得到对应的量化结果；对所有待编码宏块对应的量化结果进行熵编码及码流写入，得到对应的编码码流；其中，以上四个步骤中的至少一个步骤的操作针对所有待编码宏块并行执行。该方法可以显著提高视频编码效率，使得该方法可以应用到一些对实时性要求较高的场景中。

技术领域

本申请涉及视频编码技术领域，具体而言，涉及一种视频编码方法及装置、并行计算单元及电子设备。

背景技术

为实现视频内容的传输及存储，视频编解码协议(例如，H.264)应用得十分广泛。其中，视频编码可以理解为通过特定的数据压缩技术，将原始视频数据转换为某种格式的码流的过程。然而，目前基于视频编解码协议实现的编码器在获得良好的编码效果的同时，其运算复杂度也大幅提高，使得视频编码过程耗时较长，在一些对编码实时性要求较高的场合应用困难。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种视频编码方法及装置、并行计算单元及电子设备，以改善上述技术问题。

为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

第一方面，本申请实施例提供一种视频编码方法，包括：对待编码视频帧中的待编码区域内的所有待编码宏块进行数据加载；对加载后的所有待编码宏块进行预测，得到对应的预测结果；根据对应的预测结果对所有待编码宏块的残差数据进行变换及量化，得到对应的量化结果；对所有待编码宏块对应的量化结果进行熵编码及码流写入，得到对应的编码码流；其中，以上四个步骤中的至少一个步骤的操作针对所有待编码宏块并行执行。

在上述方法中，将编码流程分为四个步骤，每个步骤都针对待编码视频帧中的待编码区域内的所有待编码宏块进行，使得在每个步骤内部针对每个待编码宏块所要执行的操作变得相对简单，减少了各个待编码宏块所要执行的操作之间依赖性，从而容易将每个待编码宏块所要执行的操作实现为并行的，因此可以显著提高视频编码效率，使得该方法可以应用到一些对编码实时性要求较高的场景中。注意，上述四个步骤中具体哪个步骤或者哪几个步骤要实现为并行的不限。

在第一方面的一种实现方式中，所述对加载后的所有待编码宏块进行预测，得到对应的预测结果，包括：获取所述待编码视频帧的类型；若所述待编码视频帧的类型为帧内编码帧，则对加载后的所有待编码宏块进行帧内预测，得到对应的帧内预测结果；若所述待编码视频帧的类型为前向预测编码帧或双向预测内插编码帧，则至少对加载后的所有待编码宏块进行并行的帧间预测，得到对应的帧间预测结果。

发明人研究发现，在视频编码过程中，帧间预测是耗时最长的部分，耗时占比可达60％～70％，因此对于帧间预测可以优先采用并行处理，以改善视频编码的效率瓶颈问题，至于帧内预测，则可以采用并行处理也可以采用串行处理，并且由于在帧内预测时，各待编码宏块的预测操作存在依赖，因此帧内预测也不能完全以加载后的单个待编码宏块为粒度进行并行。

在上述实现方式中，先获取待编码视频帧的类型再对加载后的所有待编码宏块执行与帧类型对应方式的预测，便于将帧内预测和帧间预测两种情况区分开，从而便于对二者采取不同的执行方式(例如，帧内预测串行，帧间预测并行)，并且由于将判断逻辑和运算逻辑分开，也便于将预测部分的运算放到并行计算单元上执行(并行计算单元善于大规模并行运算，不善于逻辑判断)。

在第一方面的一种实现方式中，所述待编码宏块包括至少一个待编码子块，在对所述待编码宏块进行帧间预测时，计算所述待编码子块的运动矢量采用全搜索策略，所述全搜索策略是指：在所述待编码视频帧对应的参考帧内的所有与所述待编码子块同尺寸的子块中，搜索所述待编码子块的最匹配子块。