[發明專利]基于多核平臺的HEVC幀內/幀間聯合WPP編碼方法

在審

• 申請號: 201810250015.1
• 申請日: 2018-03-23
• 公開（公告）號: CN108540797A
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 胡棟;谷濤;韓峰
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H04N19/112
• 分類號: H04N19/112;H04N19/436;H04N19/44
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 陳望坡;姚姣陽

1.基于多核平臺的HEVC幀內/幀間聯合WPP編碼方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟(1)：主線程首先完成系統初始化的工作，包括：線程池及任務池的初始化、以及創建一個HEVC編碼器；

步驟(2)：HEVC編碼器接受用戶命令行參數，將參數傳入HEVC編碼器的內部編碼圖像結構體中，并根據參數來進行相應的配置；

步驟(3)：線程池初始化完成后，根據CPU數量創建相應的線程數，通過調用多核函數庫將每個線程綁定到不同的核上，并且設定同一個線程函數，保證各個線程能夠多核并行處理；

步驟(4)：進入編碼主循環后，逐幀讀入圖像，加入幀級任務隊列，并判斷幀級任務隊列是否達到設定的最大值，若沒達到幀級任務隊列設定的最大值，則繼續讀入幀；若達到幀級任務隊列設定的最大值，則調用任務池為幀級任務隊列中每一幀圖像分配一個任務，每個任務擁有獨立的內存空間來存儲每一幀的參數信息，所有任務共享一個線程池資源；

步驟(5)：主線程對幀級任務隊列中的所有幀進行類型判定與依賴性分析，并開啟CTU行級編碼線程，開始真正的編碼；

步驟(6)：將CTU行作為最小的并行粒度調用線程池中的一個空閑線程來進行編碼，并將該CTU行加入CTU行級任務隊列；對于CTU行級任務隊列中的所有CTU行，都會調用線程池中的空閑線程來進行編碼，直到沒有線程可用，此時CTU行級任務隊列中的CTU行需等待新的空閑線程才能進行編碼；當有CTU行編碼完成時，將該CTU行編碼線程重新加入線程池空閑隊列，以供其他CTU行級任務調用；

步驟(7)：對I幀的CTU行在滿足幀內依賴關系條件下進行幀內的WPP并行處理，而對非I幀處理時，若當前幀中編碼完成后，當幀間CTU依賴關系滿足時，將調用線程池中的空閑線程對后續幀進行編碼工作，實現幀內/幀間聯合WPP編碼；其中，上述的代表編碼順序中第i幀中第j+L_H個CTU行的第k+L_W個CTU塊，其中L_H、L_W代表運動矢量的垂直分量位移和水平分量位移；

步驟(8)：當一幀圖像編碼完成后，主線程輸出碼流信息，并跳轉到步驟(4)繼續讀入新的幀，直到所有幀全部編碼完成后釋放系統資源并銷毀線程池和任務池。

2.根據權利要求1所述的基于多核平臺的HEVC幀內/幀間聯合WPP編碼方法，其特征在于：步驟(7)中，當核資源數大于一幀圖像的CTU行數時，幀內/幀間聯合WPP編碼的具體編碼方式為：當前編碼幀按照幀內WPP方式，當有核資源處理完CTU行后，在滿足后續幀CTU對當前編碼幀的依賴關系后，可將該核資源用于處理后續幀CTU行編碼。

3.根據權利要求1所述的基于多核平臺的HEVC幀內/幀間聯合WPP編碼方法，其特征在于：步驟(7)中，當核資源數小于一幀圖像的CTU行數時，幀內/幀間聯合WPP編碼的具體編碼方式為：核資源數量的CTU行按照WPP進行編碼，當有CTU行完成編碼后，將該核資源轉向當前幀剩余的CTU行，進行后續的編碼，若有空閑的核資源則可以轉向后續幀中滿足依賴關系的CTU行。

4.根據權利要求1所述的基于多核平臺的HEVC幀內/幀間聯合WPP編碼方法，其特征在于：步驟(7)中，在處理非I幀數據時，當編碼完成后，若當前有閑置的核資源則可以掛到下一幀，進行后續幀的編碼工作，而不需要等待所在CTU行全部完成編碼。