CN108769689A - skip宏块判定方法、视频转码方法、电子设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了skip宏块判定方法、视频转码方法、电子设备和存储介质，其中skip宏块判定方法用于视频转码模块，所述视频转码模块包括用于处理同一视频流，并分别输出的第一编码器和至少一个第二编码器，所述第一编码器用于处理第一宏块，所述第二编码器用于处理第二宏块；该方法包括：获取目标宏块的宏块类型，所述目标宏块为关联于当前第二宏块的第一宏块，所述目标宏块的宏块类型是由第一编码器计算的；若所述目标宏块的宏块类型均为skip类型，则所述当前第二宏块为skip宏块。可以减少第二编码器对skip宏块的复杂计算和判定，降低视频转码的计算量，而且第一编码器、第二编码器可以输出不同码率的视频。

Description

skip宏块判定方法、视频转码方法、电子设备和存储介质

技术领域

本发明涉及视频压缩技术，尤其涉及skip宏块判定方法、视频转码方法、电子设备和存储介质。

背景技术

H.264/AVC、HEVC/H.265等视频编码标准提供了优异的编码性能。H.264/AVC压缩技术主要采用了以下几种方法对视频数据进行压缩。

1)帧内预测压缩，解决的是空域数据冗余问题。

2)帧间预测压缩，即运动估计与补偿，解决的是时域数据冗余问题。

3)整数离散余弦变换，即DCT，将空间上的相关性变为频域上无关的数据然后进行量化。

4)CABAC压缩。

其中，帧间预测是采用基于宏块的运动补偿从一个或多个先前编码的图像帧中产生一个预测模型的。H.264标准规定如果满足以下三个条件则将宏块按Skip类型进行编码：

(1)最佳模式选择为Inter16×16；

(2)MC得到的最终运动矢量等于预测运动矢量，即运动矢量的残差为0；

(3)变换系数均被量化为0。

当图像采用帧间预测编码时，将图像平坦的区域以skip宏块方式编码。skip类型的宏块包括B_Skip类型宏块和P_Skip类型宏块。当解码时，B_Skip类型宏块可以通过Direct预测模式(时间或空间)计算出前、后向运动矢量，然后直接利用前、后向运动矢量得到像素预测值，即像素重构值＝像素预测值；P_Skip类型宏块则可以直接利用预测运动矢量得到像素预测值，即像素重构值＝像素预测值。

由此可知，通过skip宏块可以缩小编码后视频数据的大小，还可以减小解码时的计算量。但是如何在编码时确定某个宏块是否为skip宏块需要花费较大的计算资源，因此如何快速、准确的判定skip宏块，以较少编码计算量、提高编码效率是迫切需要解决的问题。

有一种转码系统的场景是一入多出，如图1所示，视频解码器接收到输入视频流之后解码，然后将解码后的数据送至后级；后级包括多路转码任务，对每一条转码流都单独用视频编码器进行一路转码任务，多路转码任务之间完全没有任何联系。

对于上述转码系统，可以由解码器将解码出的GOP结构、宏块模式、运动矢量等解码信息传送给视频编码器，视频编码器根据传递过来的解码信息较快判断skip宏块；虽然这种优化方式可以利用视频编码器和视频解码器之间的关联，编码器通过使用解码器的已知信息降低skip宏块的判定的复杂度，但是这种优化方式对于转码过程中有码率变化的场景不能适用。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供skip宏块判定方法，其能解决如何快速、准确的判定skip宏块，以较少编码计算量、提高编码效率的问题。

本发明的目的之二在于提供视频转码方法，其能解决如何快速、准确的判定skip宏块，以较少编码计算量、提高编码效率的问题。

本发明的目的之三在于提供电子设备，其能解决如何快速、准确的判定skip宏块，以较少编码计算量、提高编码效率的问题。

本发明的目的之四在于提供存储介质，存储有计算机程序，其能解决如何快速、准确的判定skip宏块，以较少编码计算量、提高编码效率的问题。

本发明的目的之一采用以下技术方案实现：

skip宏块判定方法，用于视频转码模块，所述视频转码模块包括用于处理同一视频流，并分别输出的第一编码器和至少一个第二编码器，所述第一编码器用于处理第一宏块，所述第二编码器用于处理第二宏块；

所述skip宏块判定方法包括以下步骤：

获取目标宏块的宏块类型，所述目标宏块为关联于当前第二宏块的第一宏块，所述目标宏块的宏块类型是由第一编码器计算的；

若所述目标宏块的宏块类型均为skip类型，则所述当前第二宏块为skip宏块。

进一步地，所述关联于当前第二宏块的第一宏块，具体为：位于所述当前第二宏块相应位置的第一宏块，或邻近于所述当前第二宏块相应位置的第一宏块。

进一步地，所述当前第二宏块相应位置具体为根据所述当前第二宏块的位置，以及第二编码器和第一编码器的视频比例缩放信息计算的。

进一步地，所述视频转码模块还包括宏块判定单元，所述获取目标宏块的宏块类型，具体包括以下步骤：

宏块判定单元从第二编码器获取所述当前第二宏块的位置；

宏块判定单元根据所述当前第二宏块的位置计算所述当前第二宏块相应位置；

宏块判定单元根据所述当前第二宏块相应位置从第一编码器获取所述目标宏块的宏块类型。

进一步地，所述若所述目标宏块的宏块类型均为skip类型，则所述当前第二宏块为skip宏块，具体包括以下步骤：

若所述宏块判定单元获取的宏块类型均为skip类型，则发送类型判定信息至所述第二编码器；

所述第二编码器根据所述类型判定信息判定所述当前第二宏块为skip宏块。

进一步地，所述获取目标宏块的宏块类型之前，还包括以下步骤：

第二编码器从第一编码器获取帧类型信息。

本发明的目的之二采用以下技术方案实现：

视频转码方法，用于视频转码模块，所述视频转码模块包括用于处理同一视频流，并分别输出的第一编码器和至少一个第二编码器；

所述视频转码方法包括如权利要求1-6中任一项所述的skip宏块判定方法。

进一步地，所述视频转码方法还包括以下步骤：

将获取的视频流解码后传输至所述第一编码器和第二编码器。

进一步地，所述视频转码方法还包括以下步骤：

将解码后的视频流调整分辨率后传输至所述第一编码器、第二编码器中的至少一个，输入到所述第一编码器和第二编码器的视频流具有不同的分辨率。

本发明的目的之三采用以下技术方案实现：

电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中的程序，所述程序被配置成由处理器执行，处理器执行所述程序时实现：

上述skip宏块判定方法的步骤；或者

上述视频转码方法的步骤。

本发明的目的之四采用以下技术方案实现：

存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现：

上述skip宏块判定方法的步骤；或者

上述视频转码方法的步骤。

相比现有技术，本发明实施例的有益效果在于：通过利用目标宏块的宏块类型，目标宏块为关联于第二宏块的第一宏块，判定第二编码器中第二宏块是否为skip宏块，目标宏块的宏块类型是由第一编码器计算的；由于第二编码器和第一编码器处理同一视频输入流，第二编码器中某一宏块的编码模式可以参考第一编码器中相应宏块的编码模式，当第二编码器中某一第二宏块在第一编码器中相应宏块的编码模式均为skip类型，可以直接确定该第二宏块为skip宏块，以及以skip模式对该第二宏块编码；从而可以减少第二编码器对skip宏块的复杂计算和判定，降低视频转码的计算量，而且第一编码器、第二编码器可以输出不同码率的视频。

附图说明

图1为一入多出转码系统的结构示意图；

图2为本发明实施例一的skip宏块判定方法的流程示意图；

图3为实施例一的视频转码模块的结构示意图；

图4关联于第二宏块的第一宏块的示意图；

图5为本发明实施例二的skip宏块判定方法的流程示意图；

图6为本发明实施例三的视频转码模块的结构示意图；

图7为本发明实施例四的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

实施例一

如图2为本实施例的skip宏块判定方法的流程示意图，适用于如图3所示的视频转码模块。该视频转码模块包括用于处理同一视频流，并分别输出的第一编码器和至少一个第二编码器。第一编码器、以及各第二编码器均对同一个输入视频流进行压缩编码；第一编码器、第二编码器可以采用不同的码率控制参数，从而可以输出不同质量的视频流，如输出视频流1-视频流3。

宏块是视频信息的主要承载者，一个编码图像通常划分为多个宏块组成，宏块包含着每一个像素的亮度和色度信息。在H.264中，宏块是图像帧中16×16的像素区域，是运动补偿的基本运算单位。在H.265中，将宏块的大小从H.264的16×16扩展到了64×64，以便于高分辨率视频的压缩。

为便于理解，将第一编码器处理输入视频流过程中的宏块称为第一宏块；将第二编码器处理输入视频流过程中的宏块称为第二宏块。

本实施例的skip宏块判定方法包括以下步骤：

步骤S110、获取目标宏块的宏块类型，所述目标宏块为关联于当前第二宏块的第一宏块，所述目标宏块的宏块类型是由第一编码器计算的。

作为优选的实施方式，第一编码器独立进行对输入视频流的编码，包括对各第一宏块进行编码模式的判断，从而确定各第一宏块的宏块类型。有一些第一宏块可以以skip类型模式进行编码，这类第一宏块的宏块类型为skip类型。

第二编码器在处理某一第二宏块时，需要判断该第二宏块相应的最佳编码模式。由于第二编码器与第一编码器处理同一输入视频流，因此可以利用第一宏块的宏块类型信息对第二宏块最佳编码模式的判定提供参考。

作为优选的实施方式，目标宏块，即关联于第二宏块的第一宏块，具体为：位于所述第二宏块相应位置的第一宏块，或邻近于所述第二宏块相应位置的第一宏块。

如图4所示，关联于第二宏块10的第一宏块可以包括位于该第二宏块10相应位置20的第一宏块21。

作为优选的实施方式，所述当前第二宏块相应位置具体为根据所述当前第二宏块的位置，以及第二编码器和第一编码器的视频比例缩放信息计算的。第二编码器和第一编码器可以处理不同分辨率、宽高比的同一视频流，根据分辨率、宽高比可以获得第二编码器和第一编码器的视频比例缩放信息，进而得到第二宏块10与某一第一宏块21的位置关系。第二宏块10的相应位置20可以由第二宏块10的坐标，按照宏块的宽高等比例缩放信息找到第二宏块10在第一编码器中相应位置20的宏块，即第一宏块21。

由于相邻近宏块的编码模式可以相互提供参考，如当某一宏块邻近的宏块均为skip宏块时，该宏块本身也有很大概率为skip宏块，即使降分辨率或者降码率也会一样，因此关联于第二宏块的第一宏块，即目标宏块还可以是邻近于所述第二宏块10相应位置20的第一宏块22。

在本实施例中，邻近于所述第二宏块10相应位置20的第一宏块22具体为位于所述第二宏块10相应位置20的第一宏块21的上、下、左或右方向的第一宏块22，在另一实施例中，邻近于所述第二宏块10相应位置20的第一宏块22还可以是位于所述第二宏块10相应位置20的第一宏块21斜角方向的第一宏块(图未注)，还可以是位于所述第二宏块10相应位置20的第一宏块21外围第二圈的第一宏块(图未示)。

根据目标宏块，即关联于第二宏块的第一宏块，就可以获取目标宏块的宏块类型。

步骤S120、若所述目标宏块的宏块类型均为skip类型，则所述当前第二宏块为skip宏块。

由于第二编码器与第一编码器处理同一输入视频流，第二编码器中的各帧图像均可以对应于第一编码器中的某一帧图像，因此第二编码器中某一宏块的编码模式可以参考第一编码器中相应宏块的编码模式。如果此第二编码器中某一第二宏块在第一编码器中相应宏块的编码模式均为skip类型，那么可以直接确定该第二宏块为skip宏块，该第二宏块的最佳编码模式也为skip类型。如果宏块类型为skip类型的目标宏块数目少于预设数量，那么该第二宏块可能不是skip宏块，需要根据正常的编码流程进行宏块编码模式的判定。

本发明实施例提供的skip宏块判定方法，通过利用目标宏块的宏块类型，目标宏块为关联于第二宏块的第一宏块，判定第二编码器中第二宏块是否为skip宏块，目标宏块的宏块类型是由第一编码器计算的；由于第二编码器和第一编码器处理同一视频输入流，第二编码器中某一宏块的编码模式可以参考第一编码器中相应宏块的编码模式，当第二编码器中某一第二宏块在第一编码器中相应宏块的编码模式均为skip类型，可以直接确定该第二宏块为skip宏块，以及以skip模式对该第二宏块编码；从而可以减少第二编码器对skip宏块的复杂计算和判定，降低视频转码的计算量，而且第一编码器、第二编码器可以输出不同码率的视频。

实施例二

如图5所示的skip宏块判定方法，包括以下步骤：

步骤S210、第二编码器从第一编码器获取帧类型信息。

第一编码器在进行输入视频流的编码时，会计算画面组(Group of Pictures，GOP)结构，画面组结构可以体现各帧的类型，即帧类型信息。第二编码器可以复用从第一编码器获取的帧类型信息，从而第二编码器不需要对帧类型进行分析计算；而且可以保证第二编码器、第一编码器对各帧图像类型的定义完全一致，以保障第二编码器利用第一编码器宏块类型信息的准确性和稳定性。

在另一实施例中，可以由第二编码器计算画面组结构，也可实现第二编码器对第一编码器宏块类型信息的利用，只是稳定性略差，计算量需求较大。

步骤S220、获取目标宏块的宏块类型，所述目标宏块为关联于当前第二宏块的第一宏块，所述目标宏块的宏块类型是由第一编码器计算的。

作为优选的实施方式，在本实施例中，视频转码模块还包括宏块判定单元，步骤S220获取目标宏块的宏块类型，具体包括以下步骤：

步骤S221、宏块判定单元从第二编码器获取所述当前第二宏块的位置。

步骤S222、宏块判定单元根据所述当前第二宏块的位置计算所述当前第二宏块相应位置。

步骤S223、宏块判定单元根据所述当前第二宏块相应位置从第一编码器获取所述目标宏块的宏块类型。

即判定某一第二宏块是否为skip宏块是由编码器之外的宏块判定单元实现的，宏块判定单元具体实现找到与当前第二宏块相应的第一宏块，即目标宏块，以及从第一编码器查询目标宏块的宏块类型；另外宏块判定单元还需要根据目标宏块的宏块类型将判定结果发送至第二编码器。

步骤S230、若所述目标宏块的宏块类型均为skip类型，则所述当前第二宏块为skip宏块。

作为优选的实施方式，步骤S230若所述目标宏块的宏块类型均为skip类型，则所述当前第二宏块为skip宏块，具体包括以下步骤：

步骤S231、若所述宏块判定单元获取的宏块类型均为skip类型，则发送类型判定信息至所述第二编码器，即宏块判定单元还需要根据目标宏块的宏块类型将判定结果发送至第二编码器。

步骤S232、所述第二编码器根据所述类型判定信息判定所述当前第二宏块为skip宏块。

本发明实施例提供的skip宏块判定方法，进一步通过第二编码器复用第一编码器的帧类型信息，使得第二编码器不需要对帧类型进行分析计算，而且可以保证第二编码器、第一编码器对各帧图像类型的定义完全一致，以保障第二编码器利用第一编码器宏块类型信息的准确性和稳定性。还通过将判定某一第二宏块是否为skip宏块这一任务交给编码器之外的宏块判定单元实现，可以更充分的利用视频转码模块的并行处理能力，增加编码效率。

实施例三

本发明实施例提供了视频转码方法，用于如图3所示的视频转码模块。该视频转码模块包括用于处理同一视频流，并分别输出的第一编码器和至少一个第二编码器。

视频转码方法具体为在第二编码器进行宏块编码模式判断时采用实施例一、实施例二提供的skip宏块判定方法。

视频转码方法的其他步骤可以根据现有技术，如H.264/AVC以及HEVC/H.265等视频编码标准实现，本发明实施例不涉及对该部分的改进，不再赘述。

作为优选的实施方式，如图6所示，视频转码模块还包括视频解码器，用于将输入视频流转换为适用于第一编码器、第二编码器的数据。相应的，视频转码方法还包括以下步骤：

将获取的视频流解码后传输至所述第一编码器和第二编码器。

作为优选的实施方式，视频转码模块还包括视频缩放单元，用于调节传输至第一编码器、第二编码器的视频数据的分辨率。相应的，视频转码方法还包括以下步骤：

将解码后的视频流调整分辨率后传输至所述第一编码器、第二编码器中的至少一个。

可以理解，可以将解码后的视频流调整分辨率后传输至第一编码器和第二编码器中的其中一个或者多个，也可以由第一编码器或第二编码器直接处理解码后的视频流。也即，可以将解码后的视频流按不同分辨率进行调整后分别传输至第一编码器和第二编码器中。因此第一编码器、第二编码器可以输出不同分辨率的视频。

本发明实施例提供的视频转码方法，通过利用目标宏块的宏块类型，目标宏块为关联于第二宏块的第一宏块，判定第二编码器中第二宏块是否为skip宏块，目标宏块的宏块类型是由第一编码器计算的；由于第二编码器和第一编码器处理同一视频输入流，第二编码器中某一宏块的编码模式可以参考第一编码器中相应宏块的编码模式，当第二编码器中某一第二宏块在第一编码器中相应宏块的编码模式均为skip类型，可以直接确定该第二宏块为skip宏块，以及以skip模式对该第二宏块编码；从而可以减少第二编码器对skip宏块的复杂计算和判定，降低视频转码的计算量，而且第一编码器、第二编码器可以输出不同码率的视频。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法，如：

存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现：

前述skip宏块判定方法的步骤；或者

前述视频转码方法的步骤。

本发明可用于众多通用或专用的计算系统环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、机顶盒、可编程的消费电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等，如实施例四。

实施例四

如图7所示电子设备，包括存储器200、处理器300以及存储在存储器200中的程序，所述程序被配置成由处理器300执行，处理器300执行所述程序时实现：

前述skip宏块判定方法的步骤；或者

前述视频转码方法的步骤。

本实施例中的电子设备与前述实施例中的方法是基于同一发明构思下的两个方面，在前面已经对方法实施过程作了详细的描述，所以本领域技术人员可根据前述描述清楚地了解本实施中的系统的结构及实施过程，为了说明书的简洁，在此就不再赘述。

本发明实施例提供的电子设备，可以通过利用目标宏块的宏块类型，目标宏块为关联于第二宏块的第一宏块，判定第二编码器中第二宏块是否为skip宏块，目标宏块的宏块类型是由第一编码器计算的；由于第二编码器和第一编码器处理同一视频输入流，第二编码器中某一宏块的编码模式可以参考第一编码器中相应宏块的编码模式，当第二编码器中某一第二宏块在第一编码器中相应宏块的编码模式均为skip类型，可以直接确定该第二宏块为skip宏块，以及以skip模式对该第二宏块编码；从而可以减少第二编码器对skip宏块的复杂计算和判定，降低视频转码的计算量，而且第一编码器、第二编码器可以输出不同码率的视频。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (11)

1.skip宏块判定方法，其特征在于，用于视频转码模块，所述视频转码模块包括用于处理同一视频流，并分别输出的第一编码器和至少一个第二编码器，所述第一编码器用于处理第一宏块，所述第二编码器用于处理第二宏块；

所述skip宏块判定方法包括以下步骤：

获取目标宏块的宏块类型，所述目标宏块为关联于当前第二宏块的第一宏块，所述目标宏块的宏块类型是由第一编码器计算的；

若所述目标宏块的宏块类型均为skip类型，则所述当前第二宏块为skip宏块。

2.如权利要求1所述的skip宏块判定方法，其特征在于：所述关联于当前第二宏块的第一宏块，具体为：位于所述当前第二宏块相应位置的第一宏块，或邻近于所述当前第二宏块相应位置的第一宏块。

3.如权利要求2所述的skip宏块判定方法，其特征在于：所述当前第二宏块相应位置具体为根据所述当前第二宏块的位置，以及第二编码器和第一编码器的视频比例缩放信息计算的。

4.如权利要求3所述的skip宏块判定方法，其特征在于：所述视频转码模块还包括宏块判定单元，所述获取目标宏块的宏块类型，具体包括以下步骤：

宏块判定单元从第二编码器获取所述当前第二宏块的位置；

宏块判定单元根据所述当前第二宏块的位置计算所述当前第二宏块相应位置；

宏块判定单元根据所述当前第二宏块相应位置从第一编码器获取所述目标宏块的宏块类型。

5.如权利要求4所述的skip宏块判定方法，其特征在于：所述若所述目标宏块的宏块类型均为skip类型，则所述当前第二宏块为skip宏块，具体包括以下步骤：

若所述宏块判定单元获取的宏块类型均为skip类型，则发送类型判定信息至所述第二编码器；

所述第二编码器根据所述类型判定信息判定所述当前第二宏块为skip宏块。

6.如权利要求1-5中任一项所述的skip宏块判定方法，其特征在于，所述获取目标宏块的宏块类型之前，还包括以下步骤：

第二编码器从第一编码器获取帧类型信息。

7.视频转码方法，其特征在于：用于视频转码模块，所述视频转码模块包括用于处理同一视频流，并分别输出的第一编码器和至少一个第二编码器；

所述视频转码方法包括如权利要求1-6中任一项所述的skip宏块判定方法。

8.如权利要求7所述的视频转码方法，其特征在于：所述视频转码方法还包括以下步骤：

将获取的视频流解码后传输至所述第一编码器和第二编码器。

9.如权利要求7所述的视频转码方法，其特征在于：所述视频转码方法还包括以下步骤：

将解码后的视频流调整分辨率后传输至所述第一编码器、第二编码器中的至少一个，输入到所述第一编码器和第二编码器的视频流具有不同的分辨率。

10.电子设备，其特征在于：包括存储器、处理器以及存储在存储器中的程序，所述程序被配置成由处理器执行，处理器执行所述程序时实现：

如权利要求1-6中任一项所述的skip宏块判定方法的步骤；或者

如权利要求7-9中任一项所述的视频转码方法的步骤。

11.存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现：

如权利要求1-6中任一项所述的skip宏块判定方法的步骤；或者

如权利要求7-9中任一项所述的视频转码方法的步骤。