[發(fā)明專(zhuān)利]一種視頻編碼器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110018472.X
• 申請(qǐng)日: 2021-01-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112866695B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-03-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉斌;諸悅;陳曉春
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海富瀚微電子股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H04N19/124
• 分類(lèi)號(hào): H04N19/124;H04N19/13;H04N19/176;H04N19/625
• 代理公司: 上海思微知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31237
• 代理人: 曹廷廷

本申請(qǐng)公開(kāi)了一種視頻編碼器，包括：正弦余弦變換裝置用于對(duì)不同編碼模式下的原始?xì)埐顢?shù)據(jù)進(jìn)行離散正弦或余弦變換，量化裝置用于對(duì)變化殘差數(shù)據(jù)進(jìn)行量化，殘差數(shù)據(jù)管理裝置用于對(duì)量化殘差數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)管理，碼率估計(jì)裝置用于對(duì)量化殘差數(shù)據(jù)進(jìn)行碼率估計(jì)得到對(duì)應(yīng)的編碼碼率，模式判決裝置用于對(duì)編碼碼率進(jìn)行模式判決得到最優(yōu)模式，反量化裝置用于對(duì)最優(yōu)模式下的量化殘差數(shù)據(jù)進(jìn)行反量化，正弦余弦反變換裝置用于對(duì)反量化殘差數(shù)據(jù)進(jìn)行離散正弦或余弦反變換，熵編碼數(shù)據(jù)緩存裝置用于緩存最優(yōu)模式下的量化殘差數(shù)據(jù)，熵編碼裝置用于對(duì)最優(yōu)模式下的量化殘差數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼得到視頻碼流。能提供有限的硬件開(kāi)銷(xiāo)，有效解決編碼器中關(guān)于殘差數(shù)據(jù)管理的問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及視頻編碼技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種視頻編碼器。

背景技術(shù)

伴隨著日常應(yīng)用中視頻清晰度的提高，分辨率從標(biāo)準(zhǔn)化圖像格式CIF(CommonIntermediate Format，704*576)、提高到高清(1280*720)、到超清(1920*1080)再到4K(3840*2160)，視頻數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)及傳輸發(fā)生了爆炸式的增長(zhǎng)。為應(yīng)對(duì)不同時(shí)代對(duì)視頻編碼壓縮的要求，例如H.264、H.265及H.266等視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布。每一代全新的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)的指定，都旨在對(duì)相同的視頻數(shù)據(jù)源，在保證視頻質(zhì)量不變的前提下視頻壓縮率提升1倍，即壓縮后的碼流數(shù)據(jù)量減少一半。

目前，視頻編碼最常用的兩大類(lèi)場(chǎng)景為：1、電視錄播、電影錄制等對(duì)視頻編碼時(shí)間不敏感的場(chǎng)景。在確定的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)框架下，可以遍歷所有的編碼模式，不斷迭代直至滿(mǎn)意的壓縮率位置，這類(lèi)視頻編碼器通常用軟件實(shí)現(xiàn)。2、電視直播、視頻會(huì)議、安防監(jiān)控等對(duì)視頻編碼有很高的實(shí)時(shí)性要求的場(chǎng)景。幀率通常設(shè)置為24幀/秒、30幀/秒等，這類(lèi)視頻編碼器受限于編碼壓縮算法的計(jì)算復(fù)雜度及后臺(tái)處理器的運(yùn)算能力等約束，難以達(dá)到要求，通常通過(guò)硬件加速器來(lái)做到實(shí)時(shí)編碼。其中，用于存儲(chǔ)和傳輸?shù)囊曨l碼流大小，是考核視頻編碼壓縮率的核心指標(biāo)，而在熵編碼的編碼對(duì)象里，殘差數(shù)據(jù)占用的碼率是最高的。此外，在視頻編碼器端，每一種編碼模式都有自己的亮度和色度殘差數(shù)據(jù)，譬如對(duì)于幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式，在H.264、H.265及H.266視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)中不同尺寸的亮度塊的編碼模式個(gè)數(shù)最多可以達(dá)到9、35和67種。此外，還有幀間預(yù)測(cè)模式，幀間預(yù)測(cè)還可以區(qū)分對(duì)稱(chēng)劃分、不對(duì)稱(chēng)劃分等?？上攵?，視頻編碼器需管理很多殘差數(shù)據(jù)，因此提出一種有效的視頻編碼殘差數(shù)據(jù)管理裝置是非常重要的。

發(fā)明內(nèi)容

為克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本申請(qǐng)之目的在于提供一種視頻編碼器及殘差數(shù)據(jù)管理裝置，僅需有限的硬件開(kāi)銷(xiāo)，即可有效解決視頻編碼器中關(guān)于量化后的殘差數(shù)據(jù)管理的問(wèn)題。

為達(dá)上述及其它目的，本申請(qǐng)?zhí)岢鲆环N視頻編碼器，包括：正弦余弦變換裝置、量化裝置、殘差數(shù)據(jù)管理裝置、碼率估計(jì)裝置、模式判決裝置、反量化裝置、正弦余弦反變換裝置、熵編碼數(shù)據(jù)緩存裝置及熵編碼裝置，其中：

所述正弦余弦變換裝置，用于對(duì)接收的不同編碼模式下的原始?xì)埐顢?shù)據(jù)在對(duì)應(yīng)視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)下進(jìn)行離散正弦或離散余弦變換，對(duì)應(yīng)得到不同編碼模式下的變換殘差數(shù)據(jù)；

所述量化裝置，用于對(duì)不同編碼模式下的所述變換殘差數(shù)據(jù)進(jìn)行量化處理，對(duì)應(yīng)得到不同編碼模式下的量化殘差數(shù)據(jù)；

所述殘差數(shù)據(jù)管理裝置，用于對(duì)不同編碼模式下的所述量化殘差數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)管理；

所述碼率估計(jì)裝置，用于對(duì)不同編碼模式下的所述量化殘差數(shù)據(jù)進(jìn)行碼率估計(jì)，得到所述量化殘差數(shù)據(jù)的編碼碼率；

所述模式判決裝置，用于對(duì)所述量化殘差數(shù)據(jù)的編碼碼率進(jìn)行模式判決，得到視頻編碼的最優(yōu)模式，所述最優(yōu)模式為所述不同編碼模式中的一個(gè)；

所述反量化裝置，用于對(duì)所述最優(yōu)模式下的量化殘差數(shù)據(jù)進(jìn)行反量化處理，得到反量化殘差數(shù)據(jù)；

所述正弦余弦反變換裝置，用于對(duì)所述反量化殘差數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)應(yīng)的離散正弦或離散余弦反變換，得到反變換殘差數(shù)據(jù)；