[发明专利]并行编码方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及图像处理领域，尤其涉及并行编码方法。

【背景技术】

近几年来人们的娱乐生活更加丰富多彩，对多媒体技术、网络电视和视频会议等的要求不断提高，同时对视频编解码速度和播放的质量也提出了很高的要求。视频编码标准H.264为了能够得到更高的压缩效率，提出了很多新的编码技术，但因为这些编码技术也大大的增加了其算法的复杂度，所以仅从单处理器的角度出发难以满足对实时编码和图像质量的要求，因此对H.264的并行研究、寻找可并行的策略是当今国际研究的热点和难点，也使得对高计算复杂度的H.264编码算法进行并行优化成为了人们研究最佳的选择。人们基于不同的平台也提出了像任务流水、线程级并行和不同粒度的数据级并行等的并行算法。

现有技术的实现方案：在H.264视频编解码算法中存在不同层次的并行，因此从数据级上实现并行算法是当今视频编码并行研究的一大课题。对于GOP(Group of Pictures)级并行编码，巴伦西亚科技大学(Techni University of Valencia)的研究人员通过MPI开发工具对其进行了研究；Intel公司的Y.K.Chen等人主要是以片级和帧级为粒度在具有超线程技术的4Intel Xeon处理器系统上开发线程级并行，通过对数据域的划分来实现多线程的编码算法，其实验结果表明能够获得较高的加速比；Chen et al.提出了使用多线程技术在解码过程中并行处理几个B帧的策略，能够实现帧级上的并行；首尔大学的专家们在Cell平台上宏块的并行处理进行了分析，通过对宏块部分的时耗分析，发现宏块编码的分析部分占整个编码的84％，于是提出应该把宏块分析部分进行并行处理，通过实验结果可以看出通过此种方法获得了较高的加速比，但急需对H.264的编码进行并行实现。

现有技术存在的缺点：(1)GOP级并行多运用于实现非实时视频编码，因此在很大程度上不能满足当今对实时视频传输的要求，另外，GOP级并行主要通过增加并行处理器的个数来提高编码的速度，并不能很好的体现根据编码程序中所存在的特性来并行处理视频编码以达到编码性能的提高。(2)在帧级并行方法中，因为在P帧之间一般有不多于2或3个B帧，因此限制了多线程数目，因此也限制了加速比的提高。(3)由国内外研究的现状可以看出，对H.264并行编码方法的研究中，人们对GOP级、帧级、片级和宏块级研究成果最多，但是在多粒度融合方面的并行编码策略有待进一步成熟，多粒度的并行编码方法必将成为视频编解码并行研究的重点。

因此，有必要开发出一种可以改进的多线程并行编码方法来克服上述问题。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题之一在于提供一种并行编码方法，其提高了编码的加速比，从而加强了视频编码的实时性。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了一种并行编码方法，其包括：将多帧图像缓存至帧缓存区；对帧缓存区中的I帧图像的多个宏块行进行并行编码；在帧缓存区中的非I帧图像的参考帧图像还正在编码时，并行对该非I帧图像进行帧间宏块级编码。

进一步的，同一I帧图像的并行编码的多个宏块行是相邻的，这些宏块行中的相邻两个宏块行中的上宏块行较下宏块行早开始编码。

更进一步的，这些宏块行中的相邻两个宏块行中的上宏块行完成至少两个宏块的编码后，下宏块行才开进行编码。

进一步，对非I帧图像进行帧间宏块级编码所需要的参考帧图像内的重建宏块可用后，开始并并行对该非I帧图像进行帧间宏块级编码。

进一步的，在一帧图像编码完成后，将该帧图像从所述帧缓存区中移出，同时将一帧新的图像缓存至所述帧缓存区。

与现有技术相比，本发明中在对非I帧图像进行并行帧间宏块级编码的同时，对帧缓存区中的I帧图像的多个宏块行进行并行编码，实现了帧间和帧内宏块级并行编码，达到了多粒度并行的效果。实验结果表明，该算法在视频序列能够有效的编码和保持峰值信噪比变化不大的情况下，提高了编码的加速比，从而加强了视频编码的实时性。

关于本发明的其他目的，特征以及优点，下面将结合附图在具体实施方式中详细描述。

【附图说明】

结合参考附图及接下来的详细描述，本发明将更容易理解，其中同样的附图标记对应同样的结构部件，其中：

图1为本发明中的并行编码方法在一个实施例中的示意图；

图2示出了相邻的一些宏块的位置关系；和

图3示出了帧间宏块级并行编码的示意图。

【具体实施方式】