[發明專利]視頻壓縮方法及裝置、存儲介質、終端

有效

• 申請號: 202010555207.0
• 申請日: 2020-06-17
• 公開（公告）號: CN111669596B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 王景新;黃硯輝;陳泰全;柯逸倩;林福輝
• 申請（專利權）人: 展訊通信（上海）有限公司
• 主分類號: H04N19/177
• 分類號: H04N19/177;H04N19/96;H04N21/4402
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 朱薇蕾;張振軍

一種視頻壓縮方法及裝置、存儲介質、終端，所述方法包括：根據視頻的最大播放幀率和最小播放幀率確定層次預測結構的階層數；根據階層數確定GOP的數量；根據層次預測結構確定各GOP的樹狀結構，其中，樹狀結構用于描述GOP內各幀圖像之間的關聯性以及每一幀圖像對應的可壓縮幀數；基于多個GOP的樹狀結構執行GOP幀間分配操作，以得到壓縮隊列；將壓縮隊列輸入多核處理器，以并行壓縮所述壓縮隊列中的圖像，其中，多核處理器的各個核并行處理的圖像的幀數保持一致。通過本發明方案能夠確保基于多核處理器的視頻壓縮結果與基于單核處理器的壓縮結果保持一致，各核的運算量基本均衡且壓縮期間存儲量更少，延遲也得到極大地降低。

技術領域

本發明涉及視頻處理領域，具體地涉及一種視頻壓縮方法及裝置、存儲介質、終端。

背景技術

慢動作視頻拍攝已普遍使用于日常生活的場景。若希望拍出慢動作視頻，則視頻每秒至少要壓縮120幀以上(以分辨率超過1080P為例)。以目前的單一中央處理器或單一知識產權(Intellectual Property，簡稱IP)核是無法達到實時壓縮的，此時就需要多核來處理。

壓縮完成的慢動作視頻除了慢動作播放模式外，需要提供正常播放速度的需求，如120幀視頻每4幀提取1幀出來播放。由于視頻壓縮幀與幀之間是有高度相關性的，雖然每4幀只需要1幀播放，但是4幀都需要通過解碼器來解碼，因此層次預測結構(HierarchicalPrediction Structure)被提出來解決這個問題。

在多核并行視頻編碼領域，現有主要的算法包括：畫面組(group ofpicture，簡稱GOP)級并行、幀級(frame-level)并行以及宏塊級(MacroBlock-level，簡稱MB-level)并行。

GOP級并行是指，將視頻劃分為多個GOP，各GOP之間不具有關聯性，也即某個GOP內的圖像在壓縮時不會參考其他GOP內的圖像信息。所以，GOP級并行的方法是利用GOP與GOP完全獨立的特性，多核處理器的每個核負責壓縮一個GOP。GOP并行算法的優點是壓縮碼流大小與單核相同，每核算量能平均分配，N核處理器(即N核處理器)的計算時間幾乎可以減少N倍。缺點是存儲量巨大，如N核處理器需要N×GOP幀數的存儲空間。

幀級并行的方法是觀察同一個GOP內幀與幀的相關性，從中找出獨立的幀進行壓縮處理。幀級并行的優點是壓縮的碼流大小與單核相同，缺點是每個核的計算量會因為關聯性而造成不均衡。

宏塊級并行主要為波陣面并行處理(Wavefront Parallel Processing，簡稱WPP)，主要使用行與行間的宏塊獨立效應來并行計算。WPP的最大優勢在于只需要一幀的存儲空間。在自適應可變長編碼(Context-based Adaptive VariableLength Coding，簡稱CAVLC)場景下，WPP算法的壓縮碼流大小與單核相同。但現有的視頻壓縮標準多使用自適應二進制算術編碼(Context-based AdaptiveBinary Arithmetic Coding，簡稱CABAC)，此時WPP算法的壓縮碼流大小會與單核不同，在要求與單核編碼碼流相同的限制場景下WPP并不適用。

綜上，現有的視頻壓縮方法各有缺陷，有的無法確保基于多核處理器的壓縮結果與基于單核處理器的壓縮結果相一致，有的在壓縮期間多核處理器的各核運算量不均衡，有的則在壓縮期間需要大量的存儲空間。這些缺陷最終導致視頻壓縮結果差，或壓縮過程中運算量大且存儲量大。

發明內容

本發明解決的技術問題是如何更好地減少壓縮過程中的運算量和存儲量，同時確保基于多核處理器的壓縮結果與基于單核處理器的壓縮結果保持一致。