[发明专利]高效的视频解码方法及解码器

说明书

本发明公开了一种高效的视频解码方法及解码器，其中方法包括以下步骤：解码器初始化时，获取系统NUMA节点总个数，记为N；在每个NUMA节点上创建K个解码线程组，其中每个解码线程组包括M个线程以及相应的内存数据，第i(i＜＝N)个NUMA节点上的解码线程组的ID为(i‑1)K+1，(i‑1)*K+2，...(i‑1)*K+K，每一个线程组作为一个整体负责一帧的解码；开始解码，对于每连续K*N个帧，依次将每帧分配给1～K*N的解码线程组，开始解码时，对于ID为i的解码线程组，先负责第i帧的解码，如果第i帧的待解码数据还没准备好，则等待数据准备好；数据准备好后则开始解码；解码完成后，则继续解码下一个连续的K*N个帧中的第i帧，以此类推，直至所有的帧解码完毕。

技术领域

本发明属于视频编码技术领域，具体涉及一种高效的视频解码方法及解码器。

背景技术

NUMA(Non Uniform Memory Access，非一致性内存访问)是一种共享内存架构，描述如何在多处理器系统中放置与处理器相关的主要内存模块。与之相对的是UMA(UnifiedMemory Access，一致性内存访问)。

在UMA内存架构中，所有处理器均通过一条总线(或其他互连形式)访问共享内存，结构示意图如图1所示。

在NUMA共享内存架构中，每颗处理器都有其自己的本地内存模块，能够直接进行访问，因此具有非常独特的性能优势。同时，它还可通过共享总线(或其他互连形式)访问其他处理器的内存模块，结构示意图如图2所示。之所以称为NUMA，是因为内存访问的速度因待访问内存数据的位置的不同而会有所差异。如果内存数据驻留在本地内存，访问速度会非常快。如果数据驻留在远程内存，访问速度将会慢一些。对NUMA构架而言，共享相同本地内存的CPU处理器或者CPU核心，称这些内存与CPU核心处于同一个NUMA，否则称内存与CPU核心处于不同NUMA。显然，处于相同NUMA的CPU与内存的访问更快速，而处于不同NUMA的内存与CPU直接的访问则比较慢。一般而言，操作系统会对CPU运行线程以及分配的内存的NUMA进行自动调度，应用程序对底层执行程序的线程与内存分配在哪个NUMA透明，不必关注。

AVS3是我国第三代数字视频编码标准，它规定了适应多种比特率、分辨率和质量要求的高效视频压缩方法的解码过程。由于引入了很多编解码工具，使得AVS3相较于之前的视频压缩标准，有更高的压缩效率，但相应的，给编解码带了很大的计算复杂度，计算量大，内存访问多。特别是对8K广播级应用，编解码非常复杂，实时编解码计算压力很大。传统的基于X86服务器的视频解码器，也是作为一般的应用程序，无需处理底层NUMA相关的操作。但由于AVS38K解码复杂度很高，计算量很大，内存访问量大，如果解码器不借助NAMA的特性，而是由操作系统自动分配，解码性会发生较多的跨NUMA内存访问，运行速度较低，很难完成实时解码。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高效的视频解码方法及解码器，用于有效减少跨NUMA内存访问的比例，增加总体的访问内存的速度，从而有效提升解码的性能。

为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

本发明实施例的一个方面提供了一种高效的视频解码方法，包括以下步骤：

解码器初始化时，获取系统NUMA节点总个数，记为N；

在每个NUMA节点上创建K个解码线程组，其中每个解码线程组包括M个线程以及相应的内存数据，第i(i＝N)个NUMA节点上的解码线程组的ID为(i-1)K+1，(i-1)*K+2，...(i-1)*K+K，每一个线程组作为一个整体负责一帧的解码；

开始解码，对于每连续K*N个帧，依次将每帧分配给1～K*N的解码线程组，开始解码时，对于ID为i的解码线程组，先负责第i帧的解码，如果第i帧的待解码数据还没准备好，则等待数据准备好；数据准备好后则开始解码；解码完成后，则继续解码下一个连续的K*N个帧中的第i帧，以此类推，直至所有的帧解码完毕。