[發明專利]一種針對GPU硬件視頻的解碼容錯方法

有效

• 申請號: 201611202191.5
• 申請日: 2016-12-20
• 公開（公告）號: CN106791922B
• 公開（公告）日: 2019-11-19
• 發明（設計）人: 黃進;廖義;王偉
• 申請（專利權）人: 杭州當虹科技股份有限公司
• 主分類號: H04N21/234
• 分類號: H04N21/234;H04N21/44;H04N19/42;H04N19/44;H04N21/81
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種針對GPU硬件視頻的解碼容錯方法，在視頻碼流進入GPU解碼器之前，先在CPU上對視頻碼流進行一次語法分析，將易出錯的碼流丟棄并將有效的碼流送入GPU解碼器，既保證了解碼速度又提升了GPU解碼器的容錯性。

技術領域

本發明涉及一種針對GPU硬件視頻的解碼容錯方法。

背景技術

隨著多媒體信息技術的發展，視頻越來越廣泛地應用于網絡監控、視頻直播、家庭影院、移動終端等各個領域，而視頻的分辨率也逐步從最初的標清(SD)逐步向高清(HD)、超高清(UHD)演變。越來越高的分辨率對于視頻解碼器的運算能力提出了更高的要求，傳統CPU解碼面臨著解碼速度慢、資源消耗多等諸多問題，GPU(Graphics Processing Unit，圖形處理器)解碼應運而生。

GPU是一種專門在服務器、PC(personal computer，個人電腦)、工作站、游戲機和一些移動設備(如平板電腦、智能手機等)上圖像運算和視頻解碼處理工作的微處理器。大部分GPU都有專用的視頻硬件解碼加速芯片，支持主流的視頻格式的硬件解碼，用于在觀看視頻時保證性能、節省功耗。

現有服務器和PC級別的GPU解碼器主要有基于Nvidia顯卡的NVCUVID解碼器和基于Intel顯卡的Intel MSDK解碼器，它們為用戶提供了相關的API(ApplicationProgramming Interface，應用程序編程接口)，讓用戶將視頻碼流分段送入解碼API，GPU解碼器內部再將API接收的視頻碼流進行解析。GPU解碼器利用GPU強大的計算性能和并行特性，能夠高效地處理解碼過程中數據密集且高度獨立化的模塊，因此GPU解碼器速度比CPU快，但是由于GPU解碼器側重于并行性，對于完整的視頻碼流而言可以按照它原有的并行方式解碼，但是在面對復雜多變的視頻碼流如丟包、碼流混亂時，就不能再按照既定的并行方式解碼，否則將導致解碼出錯。

視頻編碼器在編碼時會將視頻的寬、高、色度格式、幀率等信息寫入到視頻碼流的SPS(Sequence Parameter Set，序列參數集)頭信息中；將一個視頻分為若干幀，并將幀類型、以及該幀所對應的參考幀等信息寫入到每一幀的PPS(Picture Parameter Set，圖像參數集)頭信息中；將每一幀切分成若干個Slice(片)，并將Slice在當前幀中的index(索引)信息寫入到每個Slice頭信息中；將每一個Slice分成若干個MB(Macroblock，宏塊)，將圖像中的編碼殘差等寫入到MB信息中。

因此，解碼器在解碼一個視頻時，會從SPS頭信息中提取寬、高等信息，在解碼每一幀時，從PPS頭信息中提取幀類型、參考幀等信息，在解碼每一個Slice時，從Slice頭信息中提取Slice index，在解碼每一個MB時，從MB碼流中提取編碼殘差并解析成畫面細節，從而呈現給觀眾。

現有GPU解碼器在面對復雜多變的視頻碼流時容易出錯，導致解碼器終止工作。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中的不足而提供一種針對GPU硬件視頻的解碼容錯方法。

為實現上述目的，一方面，本發明提供的一種針對GPU硬件視頻的解碼容錯方法，包括如下步驟：

在SPS層檢測視頻的寬和高是否屬于集合M1、所述視頻的色度格式是否屬于集合M2、所述視頻的幀率是否屬于集合M3，當所述視頻的寬和高、色度格式和幀率屬于相應集合則標記當前所述視頻的SPS頭信息可正確分析，當所述視頻的寬和高、色度格式和幀率不屬于相應集合則尋找下一個包含所述SPS頭信息的視頻碼流；

當所述視頻的SPS頭信息可正確分析，則在PPS層判斷當前幀的幀類型是否屬于集合M4、所述當前幀的參考幀數目是否屬于集合M5，當所述幀類型和參考幀數目屬于相應集合則標記所述當前幀的PPS頭信息可正確分析，當當所述幀類型和參考幀數目不屬于相應集合則尋找下一個包含所述PPS頭信息的視頻碼流；