样点自适应补偿模式快速选择方法和系统、终端与流程

本发明涉及视频编码
技术领域：
，具体地，涉及一种基于新一代视频编码标准highefficiencyvideocoding(hevc)，对实用编码器x265在多核服务器上编码并行效率的优化，实现了超高清视频序列的实时编码。
背景技术：
：随着互联网视频业务的快速发展，网络传输带宽面临越来越大的压力，市场对于压缩效率更高的视频编码标准的需求也愈发迫切。hevc是新一代的视频压缩标准，被视为是itu-th.264/mpeg-4avc标准的继任者，压缩性能相比h.264标准都有很大的进步，但与此同时，基于这些新标准的视频编码器在使用过程中也面临着运算复杂度高，实时编码的难度较大的问题，从而限制了它们在大量实时视频应用中的普及。因此，研究hevc和avs+标准相关的实时编码技术，具有很强的实际意义。作为新一代视频编码标准，hevc(h.265)仍然属于预测加变换的混合编码框架。在hevc所采用的各种先进算法中，编码单元(cu)、预测单元(pu)和变换单元(tu)的灵活划分是最有效的技术之一。由于块的大小范围很广，灵活的分区促进了性能的显著提升和精确预测。然而，在所有潜在的cu深度级别上执行rdo过程，会大大增加计算复杂度。此外自适应样点补偿在编解码环路内，位于去块滤波之后，通过对重建图像的分类，对每一类图像像素值加减一个偏移，达到减少失真的目的，从而提高压缩率，减少码流。hevc/h265引入了很多并行运算的优化思路，在hevc标准中对并行编码支持方面做了很多工作，编码器采用帧级并行，帧内的tiles划分以及wpp(wavefrontparallelprocessing)等并行方式来提高编码速度。x265是一个符合hevc标准，并仍在不断发展的开源编码器项目。与x264一样，x265同样诞生于开源社区，目前其源代码托管在bitbucket上。x265编码器基于hevc官方组织推荐的参考编码器hm，并且吸纳了x264编码器的很多优点，如自适应量化，码率控制等方面。x265采用帧级并行及编码树单元的wpp并行来加速编码。编码树单元的编码过程分为两个阶段。第一阶段为处理阶段，对每个编码树单元的进行模式判决，得到其最佳的预测模式；第二阶段为编码阶段，对所有编码树单元进行去块滤波、样点自适应补偿及编码。在分析阶段，仍然是多个线程并行处理，相邻编码树单元行有两个编码树单元的延时。同时，一个单独的编码线程按照光栅扫描方式，对当前帧的编码树单元进行去块滤波、样点自适应补偿及编码。技术实现要素：针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种样点自适应补偿模式快速选择方法和系统、终端，可以减少样点自适应补偿模式选择的计算复杂度。为实现以上目的，本发明采用以下技术方案：根据本发明的第一方面，提供一种样点自适应补偿模式快速选择方法，包括：获取空域相邻编码树单元的样点自适应补偿信息；获取当前编码树单元的编码模式信息；根据所述空域相邻编码树单元的样点自适应补偿信息及所述当前编码树单元的编码模式信息来判断当前编码树单元是否进行样点补偿。优选地，所述方法按照以下执行：s1：获取空域相邻编码树单元的样点自适应补偿信息；s2：根据获取得到的空域相邻编码树单元的样点自适应补偿信息判断当前编码树单元是否进行样点自适应补偿；s3：若空域相邻编码树单元都未进行样点自适应补偿，则判定为当前编码树单元不执行样点自适应补偿，并转到s6，否则转到s4；s4：获取当前编码树单元的最佳编码模式，若最佳编码模式是能体现平滑区域的模式，则判定为当前编码树单元不执行样点自适应补偿，并转到s6，否则转到s5；s5:对当前编码树当前执行样点自适应补偿，然后转到s6；s6：进行下一个编码树单元的样点自适应补偿模式选择；优选地，所述s1中，统计当前编码树单元的左相邻和上相邻编码树单元的样点自适应补偿信息。本发明上述s2中，由于相邻的编码树单元具有一定的相关性，这种相关性不止体现在相邻编码树单元的层次深度信息中，也体现在其样点自适应补偿模式之间，所以用已编码的相邻编码树单元的样点自适应补偿信息来提前判决出当前编码树单元是否执行样点自适应补偿。本发明上述s4中，统计当前编码树单元的最佳编码模式，若最佳编码模式是能体现平滑区域的模式，比如大小为64x64的skip模式、merge模式或2nx2n模式等，则判定为当前编码树单元不执行样点自适应补偿，并进行下一个编码树单元的样点自适应补偿模式选择，从而当前编码树单元可以不用进入样点自适应补偿模式选择环路，减少计算量。根据本发明的第二方面，提供一种样点自适应补偿模式快速选择系统，包括：自适应补偿信息模块，用于获取空域相邻编码树单元的样点自适应补偿信息；编码模式信息模块，用于获取当前编码树单元的编码模式信息；样点补偿判断模块，用于根据所述自适应补偿信息模块的空域相邻编码树单元的样点自适应补偿信息和所述编码模式信息模块的当前编码树单元的编码模式信息来判断当前编码树单元是否进行样点补偿。优选地，所述样点补偿判断模块，根据获取的空域相邻编码树单元的样点自适应补偿信息判断当前编码树单元是否进行样点自适应补偿，若空域相邻编码树单元都未进行样点自适应补偿，则判定为当前编码树单元不执行样点自适应补偿。优选地，所述样点补偿判断模块，根据获取当前编码树单元的最佳编码模式，若最佳编码模式是能体现平滑区域的模式，则判定为当前编码树单元不执行样点自适应补偿，并进行下一个编码树单元的样点自适应补偿模式选择，否则，对当前编码树当前执行样点自适应补偿，再进行下一个编码树单元的样点自适应补偿模式选择。根据本发明的第三方面，提供一种终端，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时可用于执行上述样点自适应补偿模式快速选择方法。与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：本发明提供的方法和系统通过对当前编码树单元是否执行样点自适应补偿进行提前判断，有效的减少了样点自适应补偿的计算复杂度，使编码器在多核服务器上编码超高清视频的并行效率得到了极大的提高。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1是本发明一较优实施例中方法流程图；图2是本发明一实施例中系统结构框图。图3为当采用不同编码线程数量时本发明方法与原始方法在双片e5-2697@2.7ghzcpu上编码超高清视频的编码速度比较图。具体实施方式下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。现有编码树单元的编码过程分为两个阶段。第一阶段为处理阶段，对每个编码树单元的进行模式判决，得到其最佳的预测模式；第二阶段为编码阶段，对所有编码树单元进行去块滤波、样点自适应补偿及编码。经研究发现，由于样点自适应补偿计算复杂度非超高，导致编码线程运动缓慢，导致分析阶段的线程等待时间较多。因此，减少样点自适应补偿的计算复杂度对提高x265在多核服务器上编码超高清的编码速度至关重要。本发明基于这些研究，采用空域相邻编码树单元的样点自适应补偿信息及当前编码树单元的编码模式信息来判断当前编码树单元是否进行样点补偿。如图1所示，为本发明一较优实施例中样点自适应补偿模式快速选择方法的流程图，在该实施例中可以参照以下步骤执行：s1：统计空域相邻编码树单元的样点自适应补偿信息；s2：根据统计得到的空域相邻编码树单元的样点自适应补偿信息判断当前编码树单元是否进行样点自适应补偿；s3：若空域相邻编码树单元都未进行样点自适应补偿，则判定为当前编码树单元不执行样点自适应补偿，并转到s6，否则转到s4；s4：统计当前编码树单元的最佳编码模式，若最佳编码模式是大小为64x64的skip模式，则判定为当前编码树单元不执行样点自适应补偿，并转到s6，否则转到s5；s5:对当前编码树当前执行样点自适应补偿，然后转到s6；s6：进行下一个编码树单元的样点自适应补偿模式选择。本发明上述实施例采用空域相邻编码树单元的样点自适应补偿信息及当前编码树单元的编码模式信息来判断当前编码树单元是否进行样点补偿。由于相邻的编码树单元具有一定的相关性，这种相关性不止体现在相邻编码树单元的层次深度信息、率失真代价中，也体现在其样点自适应补偿模式之间，所以用已编码的相邻编码树单元的样点自适应补偿信息来快速判决出当前编码树单元是否执行样点自适应补偿。因此，本发明实施例统计了当前编码树单元及其左、上相邻编码树单元是否执行样点自适应补偿。结果如表1所示：表1：当左及上相邻编码树单元都不执行样点自适应补偿时当前编码树单元不进行样点自适应补偿的概率视频序列概率(％)library97.44avenue97.89chef97.31lobster95.78pkduck96.92平均值97.07从表1可知，如果当前编码树单元左相邻及上相邻编码树单元都不执行样点自适应补偿时，当前编码树单元不进行样点自适应补偿的概率平均为97.07％。因此，本发明上述实施例提前判定这类编码树单元执行样点自适应补偿。样点自适应补偿是为了减少振铃效应，一般情况下，振铃效应在平滑纹理区域出现的概率较低。而在视频编码中，若最佳编码模式为64x64的skip模式，则说明该区域大概率为平滑区域。因此，本发明实施例也采用最佳编码模式为64x64的skip模式来判断当前编码树单元是否执行样点自适应补偿。本发明实施例统计了当前编码树单元最佳编码模式为64x64的skip模式时其不执行样点自适应补偿的概率。结果如表2所示：表2：当前编码树单元最佳编码模式为64x64的skip模式时其不执行样点自适应补偿的概率视频序列概率(％)library95.76avenue95.91chef94.54lobster92.04pkduck94.23平均值94.50由表可知，编码树单元不执行样点自适应补偿的概率平均为94.5％。因此，因此，本发明提前判定这类编码树单元执行样点自适应补偿，从而降低样点自适应补偿的计算复杂度。参照图2所示，为本发明一实施例中样点自适应补偿模式快速选择系统的结构框图，其中包括：自适应补偿信息模块，用于获取空域相邻编码树单元的样点自适应补偿信息；编码模式信息模块，用于获取当前编码树单元的编码模式信息；样点补偿判断模块，用于根据所述自适应补偿信息模块的空域相邻编码树单元的样点自适应补偿信息和所述编码模式信息模块的当前编码树单元的编码模式信息来判断当前编码树单元是否进行样点补偿。具体的，所述样点补偿判断模块，根据获取的空域相邻编码树单元的样点自适应补偿信息判断当前编码树单元是否进行样点自适应补偿，若空域相邻编码树单元都未进行样点自适应补偿，则判定为当前编码树单元不执行样点自适应补偿。同时，所述样点补偿判断模块，根据获取当前编码树单元的最佳编码模式，若最佳编码模式是大小为64x64的skip模式，则判定为当前编码树单元不执行样点自适应补偿，并进行下一个编码树单元的样点自适应补偿模式选择，否则，对当前编码树当前执行样点自适应补偿，再进行下一个编码树单元的样点自适应补偿模式选择。当然，在编码器中大块的skip模式最能体现平滑区域，在其他实施例中，64x64的merge模式和2nx2n模式也能在一定程度上体现平滑区域，因此适用于本发明方法。进一步的，基于上述的方法和系统，本发明实施例还提供一种终端，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时可用于执行上述样点自适应补偿模式快速选择方法。本发明上述实施例中的方法和系统在具体应用时，可以先采用性能软件分析x265编码器在24核服务器上编码超高清视频并行效率低的原因，然后针对样点自适应补偿计算复杂度过高进行具体的优化工作，在保证性能的前提下采用本发明上述的样点自适应补偿模式快速方法来达到并行效率的提升，该方法采用空域相邻编码树单元的样点自适应补偿信息及当前编码树单元的编码模式信息来判断当前编码树单元是否进行样点补偿。对于x265编码器，本发明上述方法和系统能够实现超高清视频序列实时编码，性能与原来非实时编码相比峰值信噪比下降0.04db。一具体应用试验中，如图3所示，对于原始方法(现有方法)，当设置编码线程数为10个之前，增加编码线程数量能使编码速度线性增加，到了大约12个之后编码速度不再随着线程数的增多而加快，但双片e5-2697@2.7ghzcpu总共有24个物理核，换句话说编码器没有有效地利用计算资源。但经过本发明方法优化后，编码器的并行度得到了有效改善，当编码线程数小于24个时，编码速度随着编码线程数的增加而增加，在达到24个物理核数后，编码速度不再随着编码线程数的增加而增加。因此，本发明方法能大幅减少样点自适应补偿的计算复杂度，从而极大的提高了x265在24核服务器上编码超高清视频的并行效率。需要说明的是，本发明提供的所述样点自适应补偿模式快速选择方法中的步骤，可以利用所述样点自适应补偿模式快速选择系统中对应的模块、装置、单元等予以实现，本领域技术人员可以参照所述系统的技术方案实现所述方法的步骤流程，即，所述系统中的实施例可理解为实现所述方法的优选例，在此不予赘述。本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统及其各个装置以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统及其各个装置以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同功能。所以，本发明提供的系统及其各项装置可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。此处公开的仅为本发明的优选实施例，本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，并不是对本发明的限定。任何本领域技术人员在说明书范围内所做的修改和变化，均应落在本发明所保护的范围内。当前第1页12