專利名稱：自適應(yīng)解碼復(fù)雜度的編碼方法、裝置、編解碼系統(tǒng)和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及視頻編碼領(lǐng)域，尤其涉及一種自適應(yīng)解碼復(fù)雜度的編碼方法、裝 置、編解碼系統(tǒng)和設(shè)備。
背景技術(shù)：
隨著多媒體應(yīng)用的大量展開，多媒體系統(tǒng)中的解碼終端需求趨于多樣化。其中 有許多類型的解碼終端，因?yàn)楣暮陀猛镜认拗?，其硬件平臺(tái)的處理器計(jì)算能力和內(nèi)存 容量都是非常有限的。而在傳統(tǒng)技術(shù)中，視頻編碼系統(tǒng)是與視頻解碼系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立的， 在編碼過(guò)程中沒有考慮解碼復(fù)雜度，由于輸入的視頻序列每幀圖像復(fù)雜度不同，相應(yīng)的 編碼模式變化很大，編碼輸出的碼流解碼復(fù)雜度是波動(dòng)非常大的。如果在資源有限的系 統(tǒng)中，解碼平臺(tái)的硬件算能力無(wú)法平滑這種波動(dòng)，這就會(huì)造成播放視頻時(shí)頻繁出現(xiàn)停頓 緩沖等現(xiàn)象，嚴(yán)重地影響到用戶體驗(yàn)。這種問(wèn)題在無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域尤為突出。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提出自適應(yīng)解碼復(fù)雜度的編碼方法，旨在解決現(xiàn)有技 術(shù)在編碼過(guò)程中沒有考慮解碼復(fù)雜度，導(dǎo)致編碼輸出的碼流解碼復(fù)雜度波動(dòng)大、播放視 頻時(shí)頻繁出現(xiàn)停頓緩沖等現(xiàn)象的問(wèn)題。
本發(fā)明實(shí)施例的方法是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種自適應(yīng)解碼復(fù)雜度的編碼方法，所述 方法包括以下步驟
根據(jù)解碼端反饋的解碼硬件平臺(tái)信息，計(jì)算出解碼硬件平臺(tái)所能承受的目標(biāo)復(fù) 雜度和控制時(shí)間窗口；
計(jì)算出每幀圖像輸出碼流的解碼復(fù)雜度；
計(jì)算在一個(gè)控制時(shí)間窗口中，每幀圖像輸出碼流的解碼復(fù)雜度和解碼硬件平臺(tái) 的目標(biāo)復(fù)雜度的比值，得出第三復(fù)雜度調(diào)整系數(shù)；
結(jié)合第三復(fù)雜度調(diào)整系數(shù)與R-D率失真模型，選出最優(yōu)的宏塊編碼方式。
本發(fā)明實(shí)施例的另一目的在于提出一種自適應(yīng)解碼復(fù)雜度的編碼裝置，所述裝 置包括
目標(biāo)解碼平臺(tái)解碼能力計(jì)算模塊用于接收從解碼端反饋的解碼硬件平臺(tái)信 息，根據(jù)所述解碼硬件平臺(tái)信息，計(jì)算出解碼硬件平臺(tái)所能承受的目標(biāo)復(fù)雜度和控制時(shí) 間窗口 ；
幀解碼復(fù)雜度計(jì)算模塊用于根據(jù)宏塊的編碼模式、幀類型、熵編碼模式、及 運(yùn)動(dòng)矢量的個(gè)數(shù)和精度，動(dòng)態(tài)模擬計(jì)算出每幀圖像輸出碼流的解碼復(fù)雜度；
第三復(fù)雜度調(diào)整系數(shù)獲取模塊用于計(jì)算在一個(gè)控制時(shí)間窗口中，每幀圖像輸 出碼流的解碼復(fù)雜度和解碼硬件平臺(tái)的目標(biāo)復(fù)雜度的比值，得出第三復(fù)雜度調(diào)整系數(shù)；
最優(yōu)宏塊編碼方式選取模塊用于結(jié)合第三復(fù)雜度調(diào)整系數(shù)與R-D率失真模 型，選出最優(yōu)的宏塊編碼方式。
本發(fā)明實(shí)施例的另一目的在于提出一種自適應(yīng)解碼復(fù)雜度的編解碼系統(tǒng)，所述 系統(tǒng)包括
雙向通信通道建立模塊用于建立編碼端和解碼端雙向通信通道；
編碼裝置用于接收解碼端通過(guò)雙向通行通道發(fā)送的解碼端的解碼硬件平臺(tái)信 息，計(jì)算出解碼硬件平臺(tái)所能承受的目標(biāo)復(fù)雜度和控制時(shí)間窗口；動(dòng)態(tài)模擬計(jì)算出每幀 圖像輸出碼流的解碼復(fù)雜度，計(jì)算在一個(gè)控制時(shí)間窗口中，每幀圖像輸出碼流的解碼復(fù) 雜度和解碼硬件平臺(tái)的目標(biāo)復(fù)雜度的比值，得出第三復(fù)雜度調(diào)整系數(shù)；結(jié)合第三復(fù)雜度 調(diào)整系數(shù)與R-D率失真模型，選出最優(yōu)的宏塊編碼方式并將以最優(yōu)的宏塊編碼方式編碼 后的視頻數(shù)據(jù)發(fā)給解碼端；
解碼裝置用于通過(guò)雙向通行通道將解碼端的解碼硬件平臺(tái)信息發(fā)送給編碼 端，并接收編碼端發(fā)送的以最優(yōu)的宏塊編碼方式編碼后的視頻數(shù)據(jù)。
本發(fā)明實(shí)施例的另一目的在于提出一種包含所述的自適應(yīng)解碼復(fù)雜度的編解碼 系統(tǒng)的設(shè)備。
本發(fā)明的有益效果本發(fā)明通過(guò)建立解碼端和編碼端的雙向通行信通道，動(dòng)態(tài) 評(píng)估出每幀圖像的解碼復(fù)雜度，結(jié)合解碼端反饋的解碼硬件平臺(tái)信息，通過(guò)率失真模型 控制編碼模式，從而達(dá)到在保證編碼圖像質(zhì)量的前提下，自適應(yīng)平滑解碼復(fù)雜度。在資 源受限系統(tǒng)中，使用本發(fā)明實(shí)施例提供的方法，可以極大地減少由于解碼復(fù)雜度波動(dòng)造 成的視頻播放停頓、緩沖等現(xiàn)象。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例一種自適應(yīng)解碼復(fù)雜度的編碼方法流程圖2是本發(fā)明實(shí)施例一種自適應(yīng)解碼復(fù)雜度的編碼裝置結(jié)構(gòu)圖3是本發(fā)明實(shí)施例一種自適應(yīng)解碼復(fù)雜度的編解碼系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖和實(shí)施 例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，為了便于說(shuō)明，僅示出了與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部 分。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描寫的具體實(shí)施例，僅僅用于解釋本發(fā)明，并不用以限制本發(fā) 明。
本發(fā)明通過(guò)建立解碼端和編碼端的雙向通行信通道，動(dòng)態(tài)評(píng)估出每幀圖像的解 碼復(fù)雜度，結(jié)合解碼端反饋的解碼硬件平臺(tái)信息，通過(guò)率失真模型控制編碼模式，從而 達(dá)到在保證編碼圖像質(zhì)量的前提下，自適應(yīng)平滑解碼復(fù)雜度。在資源受限系統(tǒng)中，使用 本發(fā)明實(shí)施例提供的方法，可以極大地減少由于解碼復(fù)雜度波動(dòng)造成的視頻播放停頓、 緩沖等現(xiàn)象。
實(shí)施例一
如圖1所示是本發(fā)明實(shí)施例一種自適應(yīng)解碼復(fù)雜度的編碼方法流程圖，所述方 法包括以下步驟
S101,建立編碼端和解碼端雙向通信通道。
S102,通過(guò)所述雙向通信通道接收從解碼端反饋的解碼硬件平臺(tái)信息，根據(jù)所述解碼硬件平臺(tái)信息，計(jì)算出解碼硬件平臺(tái)所能承受的目標(biāo)復(fù)雜度Ct和控制時(shí)間窗口WtO
其中所述解碼硬件平臺(tái)信息包括CPU計(jì)算能力和硬件平臺(tái)內(nèi)存容量信息。
目標(biāo)復(fù)雜度Ct的計(jì)算公式如下
權(quán)利要求
1.一種自適應(yīng)解碼復(fù)雜度的編碼方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟根據(jù)解碼端反饋的解碼硬件平臺(tái)信息，計(jì)算出解碼硬件平臺(tái)所能承受的目標(biāo)復(fù)雜度 和控制時(shí)間窗口；計(jì)算出每幀圖像輸出碼流的解碼復(fù)雜度；計(jì)算在一個(gè)控制時(shí)間窗口中，每幀圖像輸出碼流的解碼復(fù)雜度和解碼硬件平臺(tái)的目 標(biāo)復(fù)雜度的比值，得出第三復(fù)雜度調(diào)整系數(shù)；結(jié)合第三復(fù)雜度調(diào)整系數(shù)與R-D率失真模型，選出最優(yōu)的宏塊編碼方式。
2.如權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)解碼復(fù)雜度的編碼方法，其特征在于，所述步驟“根據(jù) 解碼端反饋的解碼硬件平臺(tái)信息，計(jì)算出解碼硬件平臺(tái)所能承受的目標(biāo)復(fù)雜度和控制時(shí) 間窗口”之前，還包括步驟建立編碼端和解碼端雙向通信通道。
3.如權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)解碼復(fù)雜度的編碼方法，其特征在于，所述步驟“結(jié) 合第三復(fù)雜度調(diào)整系數(shù)與R-D率失真模型，選出最優(yōu)的宏塊編碼方式”之后，還包括步 驟以最優(yōu)的宏塊編碼方式進(jìn)行編碼并發(fā)送編碼后的視頻數(shù)據(jù)到解碼端。
4.如權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)解碼復(fù)雜度的編碼方法，其特征在于，所述目標(biāo)復(fù)雜度 的計(jì)算公式如下
5.如權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)解碼復(fù)雜度的編碼方法，其特征在于，所述控制時(shí)間窗 口的計(jì)算公式如下
6.如權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)解碼復(fù)雜度的編碼方法，其特征在于，所述“計(jì)算出每 幀圖像輸出碼流的解碼復(fù)雜度”具體為第i幀解碼復(fù)雜度C1計(jì)算方法如下(A)當(dāng)?shù)趇幀編碼類型是幀內(nèi)編碼幀時(shí)，C1 = 1 ；(B)當(dāng)?shù)趇幀編碼類型是幀間編碼幀時(shí)，
7.如權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)解碼復(fù)雜度的編碼方法，其特征在于，所述第三復(fù)雜度 調(diào)整系數(shù)的計(jì)算方法如下
8.如權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)解碼復(fù)雜度的編碼方法，其特征在于，所述R-D率失 真模型為J(s, c, MODE|QP, Xmode) = SSD (s，c, MODE|QP) + λ M0DEX R (s，c, MODE|QP) / β 3MODE e [16x16，SKIP]J(s, c, MODE|QP, Xmode) = SSD (s，c, MODE|QP) + λ M0DEX R (s，c, MODE|QP)MODE e [其它宏塊編碼模式]其中，J(s，c，MODE|QP, Xmqde)是當(dāng)量化參數(shù)為QP、宏塊編碼模式為MODE時(shí)，計(jì)算出的總代價(jià)值；MODE是宏塊的編碼模式；QP是是宏塊的量化參數(shù)；s是指原 始圖像數(shù)據(jù)；c是指重建圖像數(shù)據(jù)；Xmqde是決定宏塊編碼模式時(shí)使用的拉格朗日算子； SSD (s, c, MODEIQP)是原始圖像數(shù)據(jù)s和重建圖像數(shù)據(jù)c之間的平方差和，其具體求解方法為MD = I(s(w，")_e(w，“))2 's(m, η)表示塊中第m行第η列像素的原始圖像m,n數(shù)據(jù)，c(m，η)表示塊中第m行第η列像素的重建圖像數(shù)據(jù)，m表示塊中像素的行索引 號(hào)，η表示塊中像素的列索引號(hào)；R(s，c, IMODE|QP)表示宏塊編碼模式為MODE時(shí)， 編碼宏塊需要的比特?cái)?shù)；β 3是所述的第三復(fù)雜度調(diào)整系數(shù)。
9.如權(quán)利要求1或8所述的自適應(yīng)解碼復(fù)雜度的編碼方法，其特征在于，所述最優(yōu)的 宏塊編碼方式為使得所述總代價(jià)值J(s，c, MODEIQP, Amqde)取值最小的編碼模式和參數(shù)。
10.—種自適應(yīng)解碼復(fù)雜度的編碼裝置，其特征在于，所述裝置包括目標(biāo)解碼平臺(tái)解碼能力計(jì)算模塊用于接收從解碼端反饋的解碼硬件平臺(tái)信息， 根據(jù)所述解碼硬件平臺(tái)信息，計(jì)算出解碼硬件平臺(tái)所能承受的目標(biāo)復(fù)雜度和控制時(shí)間窗π ；幀解碼復(fù)雜度計(jì)算模塊用于根據(jù)宏塊的編碼模式、幀類型、熵編碼模式、及運(yùn)動(dòng) 矢量的個(gè)數(shù)和精度，動(dòng)態(tài)模擬計(jì)算出每幀圖像輸出碼流的解碼復(fù)雜度；第三復(fù)雜度調(diào)整系數(shù)獲取模塊用于計(jì)算在一個(gè)控制時(shí)間窗口中，每幀圖像輸出碼 流的解碼復(fù)雜度和解碼硬件平臺(tái)的目標(biāo)復(fù)雜度的比值，得出第三復(fù)雜度調(diào)整系數(shù)；最優(yōu)宏塊編碼方式選取模塊用于結(jié)合第三復(fù)雜度調(diào)整系數(shù)與R-D率失真模型，選 出最優(yōu)的宏塊編碼方式。
11.如權(quán)利要求10所述的自適應(yīng)解碼復(fù)雜度的編碼裝置，其特征在于，所述裝置還包括雙向通信通道建立模塊與所述目標(biāo)解碼硬件平臺(tái)解碼能力計(jì)算模塊相連，用于建 立編碼端和解碼端雙向通信通道。
12.如權(quán)利要求10所述的自適應(yīng)解碼復(fù)雜度的編碼裝置，其特征在于，所述裝置還包括編碼模塊與所述最優(yōu)宏塊編碼方式選取模塊相連，用于以最優(yōu)的宏塊編碼方式進(jìn) 行編碼并發(fā)送編碼后的視頻數(shù)據(jù)到解碼端。
13.—種自適應(yīng)解碼復(fù)雜度的編解碼系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括 雙向通信通道建立模塊用于建立編碼端和解碼端雙向通信通道；編碼裝置用于接收解碼端通過(guò)雙向通行通道發(fā)送的解碼端的解碼硬件平臺(tái)信息， 計(jì)算出解碼硬件平臺(tái)所能承受的目標(biāo)復(fù)雜度和控制時(shí)間窗口；動(dòng)態(tài)模擬計(jì)算出每幀圖像 輸出碼流的解碼復(fù)雜度，計(jì)算在一個(gè)控制時(shí)間窗口中，每幀圖像輸出碼流的解碼復(fù)雜度 和解碼硬件平臺(tái)的目標(biāo)復(fù)雜度的比值，得出第三復(fù)雜度調(diào)整系數(shù)；結(jié)合第三復(fù)雜度調(diào)整 系數(shù)與R-D率失真模型，選出最優(yōu)的宏塊編碼方式并將以最優(yōu)的宏塊編碼方式編碼后的 視頻數(shù)據(jù)發(fā)給解碼端；解碼裝置用于通過(guò)雙向通行通道將解碼端的解碼硬件平臺(tái)信息發(fā)送給編碼端，并 接收編碼端發(fā)送的以最優(yōu)的宏塊編碼方式編碼后的視頻數(shù)據(jù)。
14.如權(quán)利要求13所述的自適應(yīng)解碼復(fù)雜度的編解碼系統(tǒng)，其特征在于，所述編碼裝 置包括目標(biāo)解碼平臺(tái)解碼能力計(jì)算模塊用于接收從解碼端反饋的解碼硬件平臺(tái)信息， 根據(jù)所述解碼硬件平臺(tái)信息，計(jì)算出解碼硬件平臺(tái)所能承受的目標(biāo)復(fù)雜度和控制時(shí)間窗 Π ；幀解碼復(fù)雜度計(jì)算模塊用于根據(jù)宏塊的編碼模式、幀類型、熵編碼模式、及運(yùn)動(dòng) 矢量的個(gè)數(shù)和精度，動(dòng)態(tài)模擬計(jì)算出每幀圖像輸出碼流的解碼復(fù)雜度；第三復(fù)雜度調(diào)整系數(shù)獲取模塊用于計(jì)算在一個(gè)控制時(shí)間窗口中，每幀圖像輸出碼 流的解碼復(fù)雜度和解碼硬件平臺(tái)的目標(biāo)復(fù)雜度的比值，得出第三復(fù)雜度調(diào)整系數(shù)；最優(yōu)宏塊編碼方式選取模塊用于結(jié)合第三復(fù)雜度調(diào)整系數(shù)與R-D率失真模型，選 出最優(yōu)的宏塊編碼方式；編碼模塊與所述最優(yōu)宏塊編碼方式選取模塊相連，用于以最優(yōu)的宏塊編碼方式進(jìn) 行編碼并發(fā)送編碼后的視頻數(shù)據(jù)到解碼端。
15.如權(quán)利要求13所述的自適應(yīng)解碼復(fù)雜度的編解碼系統(tǒng)，其特征在于，所述解碼裝置包括解碼平臺(tái)信息發(fā)送模塊用于通過(guò)雙向通信通道將解碼硬件平臺(tái)信息發(fā)送給編碼端；解碼模塊用于接收編碼端發(fā)送的以最優(yōu)的宏塊編碼方式進(jìn)行編碼后的視頻數(shù)據(jù)， 并進(jìn)行解碼。
16. 一種包含如權(quán)利要求13所述的自適應(yīng)解碼復(fù)雜度的編解碼系統(tǒng)的設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明涉及視頻編碼領(lǐng)域，公開一種自適應(yīng)解碼復(fù)雜度的編碼方法，所述方法包括以下步驟根據(jù)解碼端反饋的解碼硬件平臺(tái)信息，計(jì)算出解碼硬件平臺(tái)所能承受的目標(biāo)復(fù)雜度和控制時(shí)間窗口；計(jì)算出每幀圖像輸出碼流的解碼復(fù)雜度；計(jì)算在一個(gè)控制時(shí)間窗口中，每幀圖像輸出碼流的解碼復(fù)雜度和解碼硬件平臺(tái)的目標(biāo)復(fù)雜度的比值，得出第三復(fù)雜度調(diào)整系數(shù)；結(jié)合第三復(fù)雜度調(diào)整系數(shù)與R-D率失真模型，選出最優(yōu)的宏塊編碼方式。使用本發(fā)明方法可自適應(yīng)平滑解碼復(fù)雜度，在資源受限系統(tǒng)中，可以極大地減少由于解碼復(fù)雜度波動(dòng)造成的視頻播放停頓、緩沖等現(xiàn)象。
文檔編號(hào)H04N7/32GK102025994SQ20101059464
公開日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2010年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月16日
發(fā)明者徐蘇珊 申請(qǐng)人:深圳市融創(chuàng)天下科技發(fā)展有限公司