CN105959687A - 视频编码方法及装置 - Google Patents

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CN105959687A CN201610461704.8A CN201610461704A CN105959687A CN 105959687 A CN105959687 A CN 105959687A CN 201610461704 A CN201610461704 A CN 201610461704A CN 105959687 A CN105959687 A CN 105959687A
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Abstract

本发明公开了一种视频编码方法及装置，该方法包括：将待编码视频的所有序列帧图像文件分成多段序列帧图像文件；将每段序列帧图像文件分配给一个集群中的计算节点，计算节点对多段序列帧图像文件进行并行视频编码，形成多段视频文件；将多段视频文件合成为完整的视频文件。本发明提供的技术方案，提高了视频编码的效率和准确率。

Description

视频编码方法及装置
技术领域
本发明涉及视频编码技术领域，特别涉及一种视频编码方法及装置。
背景技术
帧是动画中最小的单位，序列帧指一组顺序的帧图像文件，用来表示一段连续的视频。通过对序列帧图像进行视频编码，即可形成用于播放的视频文件。在电影的后期制作过程中，会采用序列帧文件的存储方式，便于进行编辑再加工。制作完成后，再将序列帧编码成为视频，用于播放。
目前，主流的序列帧编码方法，是使用后期处理软件，将所有序列帧载入，完成编码格式等的设置后，顺序执行，最终完成整个视频的编码工作。
以一部常规的电影为例，一般长度为90分钟，每秒24帧，则有13万左右的序列帧图像。如果直接进行视频编码，由于序列帧较多，一方面，使用单机执行，会随着编码数量的增加，编码速度下降，运行效率较低；另一方面，可能会在编码过程中出现错误，一旦失败，需要重新执行整个编码过程。
因此，现有的视频编码方法，编码效率和准确率低。
发明内容
本发明实施例提供了一种视频编码方法，用以提高视频编码的效率和准确率，该方法包括：
将待编码视频的所有序列帧图像文件分成多段序列帧图像文件；
将每段序列帧图像文件分配给一个集群中的计算节点，计算节点对多段序列帧图像文件进行并行视频编码，形成多段视频文件；
将所述多段视频文件合成为完整的视频文件。
本发明实施例提供了一种视频编码装置，用以提高视频编码的效率和准确率。该装置包括：
分段单元，用于将待编码视频的所有序列帧图像文件分成多段序列帧图像文件；
编码单元，用于将每段序列帧图像文件分配给一个集群中的计算节点，计算节点对多段序列帧图像文件进行并行视频编码，形成多段视频文件；
合成单元，用于将所述多段视频文件合成为完整的视频文件。
与现有技术相比较，本发明提供的技术方案，通过将待编码视频的所有序列帧图像文件分成多段序列帧图像文件，将每段序列帧图像文件分配给一个集群中的计算节点，计算节点对多段序列帧图像文件进行并行视频编码，形成多段视频文件，将所述多段视频文件合成为完整的视频文件，通过分段编码计算，利用分布式并行计算技术，快速完成视频编码的过程：在编码失败的情况下，用户只需要检查该分段下的问题，并重新执行该分段子任务即可完成，不必重新对整个序列帧文件进行重新编码，只需对该段的序列帧图像文件进行重新编码即可，相对于一次性对视频文件的所有序列帧图像文件进行一次性的编码而言，本发明通过分段编码，提高了编码的效率，同时也提高了视频编码的准确率。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：
图1是本发明实施例中视频编码方法的流程示意图；
图2是本发明另一实施例中视频编码方法的流程示意图；
图3是本发明实施例中视频编码装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
图1是本发明实施例中视频编码方法的流程示意图，如图1所示，该方法包括如下步骤：
步骤101：将待编码视频的所有序列帧图像文件分成多段序列帧图像文件；
步骤102：将每段序列帧图像文件分配给一个集群中的计算节点，计算节点对多段序列帧图像文件进行并行视频编码，形成多段视频文件；
步骤103：将多段视频文件合成为完整的视频文件。
与现有技术相比较，本发明提供的技术方案，通过将待编码视频的所有序列帧图像文件分成多段序列帧图像文件，将每段序列帧图像文件分配给一个集群中的计算节点，计算节点对多段序列帧图像文件进行并行视频编码，形成多段视频文件，将所述多段视频文件合成为完整的视频文件，通过分段编码计算，快速完成视频编码的过程：在编码失败的情况下，用户只需要检查该分段下的问题，并重新执行该分段子任务即可完成，不必重新对整个序列帧文件进行重新编码，只需对该段的序列帧图像文件进行重新编码即可，相对于一次性对视频文件的所有序列帧图像文件进行一次性的编码而言，本发明通过分段编码，提高了编码的效率，同时也提高了视频编码的准确率。
具体实施时，本发明提供了一种面向序列帧图像的分布式视频编码方法，将待编码影片的所有序列帧图像文件分成多段序列帧图像文件后，具体可以将每段序列帧图像文件分配给一个集群中的计算节点，每个计算节点对每段序列帧图像文件进行视频编码，形成多段视频文件，最后，将所述多段视频文件合成为完整的视频文件。这样每一个分段的序列帧、视频的处理，都通过分布式集群的分配，由一个逻辑独立的计算节点执行完成，通过一个大规模的集群，即可快速、并行的执行完成所有任务，本发明节省从序列帧到视频的编码时间，利用集群分布式计算，提升编码效率，同时，提高了编码的准确率。
在一个实施例中，将上述步骤101可以包括：
在待编码视频的总序列帧数与预分段的段数的比值小于1000时，将所有序列帧图像文件分成预分段的段数；
在待编码视频的总序列帧数与预分段的段数的比值大于或等于1000时，将所有序列帧图像文件分成1000段。
具体实施时，如图2所示，对于序列帧数量庞大的待编码影片，可以集群中计算节点的数量N为依据，对所有序列帧进行分段，分摊每个节点的工作量。根据发明人的大量测试，一个计算节点编码1000帧的效率较高。所以，假设待编码影片的总序列帧数为M(注：由于可能存在序列帧缺帧情况，故M＝最后一帧帧号-第一帧帧号+1)时，取M/N与1000作比较，如果M/N小于1000帧，则将所有帧分为N段，每段处理M/N帧；否则，每个节点处理1000帧，所有帧被分为M/1000段。所有段应按顺序进行编号，并记录到日志中。
在一个实施例中，上述步骤102可以包括：
设置视频编码的类型、码流大小和视频播放速度；
根据视频编码的类型，对每段序列帧图像文件进行视频编码，形成视频文件；
根据该段视频文件应有的序列帧数、码流大小和视频播放速度，对该段视频文件的完整度进行检验；对完整度的检验，具体可以通过计算该段视频文件的时长与预计时长是否相等来判断。
当检验结果为该段视频文件的完整度不合格时，即该段视频文件的时长与预计时长不相等时，对该段视频文件进行重新编码。
具体实施时，如图2所示，在对检验完毕的序列帧进行编码前，用户可以根据输出需要，选择设置编码的类型、码流大小、播放速度(每秒播放的帧数)等。编码工作按之前分好的段分别进行。每一段编码完毕后，即成为了一小段视频，根据该段应有的序列帧数，以及视频的播放速度，自动检查每段视频的时长是否等于预计时长(帧数/播放速度)。如果不相等，则表明在编码过程中出现了问题，把该段号记录到日志中并标记对应段的子任务失败，待用户检查该段的视频后重新执行。若每段视频的时长均等于预计时长，则认为所有子任务都是成功的，并自动运行至下一步。
在一个实施例中，上述步骤103可以包括多个周期，对于每个周期均执行以下操作：
将多段视频文件分成多个组；
对每组视频文件的完整度进行检查，具体可以通过计算该段视频文件的时长与预计时长是否相等来判断；
当每组视频文件的完整度合格时，即可以是每组视频文件时长等于预计时长时，将该组视频文件合成一段视频文件，直到将所有视频文件合成一段完整的视频文件。
具体实施时，如图2所示，在已有若干小段视频的基础上，欲将其合并为完整的视频文件，为提高速度和效率，要采用分层的思路进行。合并之前首先要确认是否所有段都已经完成编码，并提交至存储盘阵。确认所有段都已提交后，此时需引入一个分组合并数S，把每S段视频合并成一段视频(根据以往经验，S可取10)，从而得到若干个稍长一点的视频段。合并后，检验合并后的视频时长是否等于预计时长，如果相等，则可以继续进行合并，将稍长的视频段合并为更长的视频段，直到将所有的视频段合并为一段，则完成任务，可以终止。若发现合并后的时长与预计时长不等，则记录日志并停止合并，待用户检查后重新执行失败任务。
在一个实施例中，如图2所示，在计算节点对多段序列帧图像文件进行并行视频编码，形成多段视频文件，之前还包括：对每段序列帧图像文件进行检验。即在上述步骤101和步骤102之间还可以包括对每段序列帧图像文件进行检验的步骤，这样可以保证视频编码的准确性。
在一个实施例中，对每段序列帧图像文件进行检验，可以包括：
对出现坏帧的序列帧图像文件，进行修复；
对出现缺帧的序列帧图像文件，进行检验重新编码。
具体实施时，如图2所示，由于可能存在序列帧缺帧、坏帧等情况，所以首先要对每段的序列帧进行检验。对于位深度不符或Alpha通道问题等可检测出的坏帧问题，可以通过应用程序对图片进行自动修复；对缺帧，即帧号不连续的问题，则将所缺帧号记录到日志文件并标记该段子任务失败，等待用户对相应帧进行处理后重新执行失败任务。若所有段均未检测出缺帧、坏帧问题，或已手动处理完问题，则自动运行至下一步。
基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种视频编码装置，如下面的实施例。由于视频编码装置解决问题的原理与视频编码方法相似，因此视频编码装置的实施可以参见视频编码方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的，术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
图3是本发明实施例中视频编码装置的结构示意图，如图3所示，该装置包括：
分段单元10，用于将待编码视频的所有序列帧图像文件分成多段序列帧图像文件；
编码单元20，用于将每段序列帧图像文件分配给一个集群中的计算节点，计算节点对多段序列帧图像文件进行并行视频编码，形成多段视频文件；
合成单元30，用于将多段视频文件合成为完整的视频文件。
在一个实施例中，分段单元10具体可以用于：
在待编码视频的总序列帧数与预分段的段数的比值小于1000时，将所有序列帧图像文件分成预分段的段数；
在待编码视频的总序列帧数与预分段的段数的比值大于或等于1000时，将所有序列帧图像文件分成1000段。
在一个实施例中，编码单元20具体可以用于：
设置视频编码的类型、码流大小和视频播放速度；
根据视频编码的类型，对每段序列帧图像文件进行视频编码，形成视频文件；
根据该段视频文件应有的序列帧数、码流大小和视频播放速度，对该段视频文件的完整度进行检验；
当检验结果为该段视频文件的完整度不合格时，对该段视频文件进行重新编码。
在一个实施例中，合成单元30具体可以用于利用多个周期进行合成，对于每个周期均可以执行以下操作：
将多段视频文件分成多个组；
对每组视频文件的完整度进行检查；
当每组视频文件的完整度合格时，将该组视频文件合成一段视频文件，直到将所有视频文件合成一段完整的视频文件。
在一个实施例中，本发明实施例中视频编码装置还可以包括：序列帧校验单元，用于对每段序列帧图像文件进行检验。
在一个实施例中，序列帧校验单元具体可以用于在计算节点对多段序列帧图像文件进行并行视频编码，形成多段视频文件，之前：
对出现坏帧的序列帧图像文件，进行修复；
对出现缺帧的序列帧图像文件，进行检验重新编码。
具体实施时，可以通过开源软件来完成序列帧图片检验、视频长度检验、视频编码、视频合成等操作；通过FFmpeg完成视频编码、视频合成等任务；通过FFprobe检验视频长度；通过ImageMagick检查并修复序列帧图像。
本发明实施例提供的技术方案可以达到如下有益技术效果：
本发明可以避免序列帧的不确定性，对编码中经常遇到的失败现象进行避免，通过分布式计算，快速完成视频编码的过程。如果出现失败任务，用户只需要检查该分段下的问题，并重新执行该分段子任务即可完成，避免了由于编码出错导致的重新执行的场景。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明实施例的各模块、装置或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种视频编码方法，其特征在于，包括：
将待编码视频的所有序列帧图像文件分成多段序列帧图像文件；
将每段序列帧图像文件分配给一个集群中的计算节点，计算节点对多段序列帧图像文件进行并行视频编码，形成多段视频文件；
将所述多段视频文件合成为完整的视频文件。
2.如权利要求1所述的视频编码方法，其特征在于，将待编码视频的所有序列帧图像文件分成多段序列帧图像文件，包括：
在待编码视频的总序列帧数与预分段的段数的比值小于1000时，将所有序列帧图像文件分成所述预分段的段数；
在待编码视频的总序列帧数与预分段的段数的比值大于或等于1000时，将所有序列帧图像文件分成1000段。
3.如权利要求1所述的视频编码方法，其特征在于，计算节点对多段序列帧图像文件进行并行视频编码中，每个计算节点对一段序列帧图像文件进行视频编码包括：
设置视频编码的类型、码流大小和视频播放速度；
根据视频编码的类型，对每段序列帧图像文件进行视频编码，形成视频文件；
根据该段视频文件应有的序列帧数、码流大小和视频播放速度，对该段视频文件的完整度进行检验；
当检验结果为该段视频文件的完整度不合格时，对该段视频文件进行重新编码。
4.如权利要求1所述的视频编码方法，其特征在于，将所述多段视频文件合成为完整的视频文件，包括多个周期，对于每个周期均执行以下操作：
将多段视频文件分成多个组；
对每组视频文件的完整度进行检查；
当每组视频文件的完整度合格时，将该组视频文件合成一段视频文件，直到将所有视频文件合成一段完整的视频文件。
5.如权利要求1所述的视频编码方法，其特征在于，在计算节点对多段序列帧图像文件进行并行视频编码，形成多段视频文件，之前还包括：
对出现坏帧的序列帧图像文件，进行修复；
对出现缺帧的序列帧图像文件，进行检验重新编码。
6.一种视频编码装置，其特征在于，包括：
分段单元，用于将待编码视频的所有序列帧图像文件分成多段序列帧图像文件；
编码单元，用于将每段序列帧图像文件分配给一个集群中的计算节点，计算节点对多段序列帧图像文件进行并行视频编码，形成多段视频文件；
合成单元，用于将所述多段视频文件合成为完整的视频文件。
7.如权利要求6所述的视频编码装置，其特征在于，所述分段单元具体用于：
在待编码视频的总序列帧数与预分段的段数的比值小于1000时，将所有序列帧图像文件分成所述预分段的段数；
在待编码视频的总序列帧数与预分段的段数的比值大于或等于1000时，将所有序列帧图像文件分成1000段。
8.如权利要求6所述的视频编码装置，其特征在于，所述编码单元具体用于：
设置视频编码的类型、码流大小和视频播放速度；
根据视频编码的类型，对每段序列帧图像文件进行视频编码，形成视频文件；
根据该段视频文件应有的序列帧数、码流大小和视频播放速度，对该段视频文件的完整度进行检验；
当检验结果为该段视频文件的完整度不合格时，对该段视频文件进行重新编码。
9.如权利要求6所述的视频编码装置，其特征在于，所述合成单元具体用于利用多个周期进行合成，对于每个周期均执行以下操作：
将多段视频文件分成多个组；
对每组视频文件的完整度进行检查；
当每组视频文件的完整度合格时，将该组视频文件合成一段视频文件，直到将所有视频文件合成一段完整的视频文件。
10.如权利要求6所述的视频编码装置，其特征在于，还包括：序列帧校验单元，用于在计算节点对多段序列帧图像文件进行并行视频编码，形成多段视频文件，之前：
对出现坏帧的序列帧图像文件，进行修复；
对出现缺帧的序列帧图像文件，进行检验重新编码。
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