JP5763540B2 - Hrd情報共有およびビット割付け待機を用いたマルチスレッド・ビデオ符号化 - Google Patents
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Description
本願は、2008年11月13日出願の米国仮出願第61/199180号の利益を主張するものである。
(i)シーン終端部短GOPマージ。シーン終端部で短すぎるGOPを、その前のGOPとマージして、短すぎるGOPのレート制御が極めて不正確になる可能性を回避する。
(ii)ビット・バジェット丸め。GOPの事前に割り付けられたビット・バジェット、および当該GOPの最後の符号化フレームの事前に割り付けられたビット・バジェットの両方を、ビット・イグザクト(bit−exact)なビット達成のためにバイトに丸める。
(iii)ビット予約。GOPレベルおよびフレーム・レベルのビット予約により、フレーム・レベルのビット割付けおよびMBレベルのビット割付けにおいてビット不足の状況になることを防止する。
(iv)ビット・オーバシュート補償。MBレベル・レート制御において、ビット・オーバシュート効果を保証して、フレームを符号化する際のビット・オーバシュートを防止する。
(v)フィラー・ユニット付加。最終的に残りのビットを全て使い切るために、GOP中の最後の符号化フレームの後に適当な量のフィラー・ユニット・バイトを付加する。
(vi)マルチスレッド符号化情報のバッファリングおよび通信。符号化情報をバッファリングして、全ての符号化スレッドの間で共有する。バッファ・サイズ削減のための効果的な符号化GOPマージ、および2つのセマフォを備えるスレッド間待機機構などを含む。提案する方法の詳細を、図2に示す。まず、ステップ20で、入力フレームを複数のGOPに仕切り、次いで、これらのGOPをFIFO(先入れ先出し)待ち行列にバッファリングする。ステップ22で、第1の利用可能な符号化スレッドが、待ち行列の先頭から、最初の利用可能なGOPを符号化のために取り出す。なお、GOPを仕切る際には、シーン終端部短GOPマージが好ましいことに留意されたい。これは、短いGOPは総ビット・バジェットが限られているために、(iii)で述べたようにフレーム・レベルのビット割付けにおいてビット不足を防止するためにGOPレベルで予約されたビットもまた限られているからである。従って、大きなGOPの場合より、ビット・オーバシュートを防止することが困難である。従って、シーンの終端部のGOPが短すぎる(例えば5フレーム未満)場合には、当該GOPをその前のGOPとマージしてより大きなGOPを形成し、レート制御のための正確なGOPビット達成の負担を軽くする。
[付記1]
GOPの複数のスレッドをバッファから並列に単一パスで符号化するステップと、
前記バッファ中で、シーンの終端部においてフレーム数が低フレームしきい値未満であるGOPを以前のGOPとマージするステップと、
各GOPについての仮想参照デコーダ(HRD)情報を前記バッファに記憶するステップと、
前記バッファ中で隣接するGOPについてのHRD情報をマージするステップと、
を含む、ビデオを符号化する方法。
[付記2]
いくつかのビットを各GOPに割り付けるステップをさらに含み、前記複数のスレッドが、全ての未符号化GOPのビット割付けを、それらそれぞれの符号化の開始前に待機する可能性がある、付記1に記載の方法。
[付記3]
符号化の完了時に、各符号化スレッドが、待機スレッドのそれぞれに対して、それぞれの待機終了セマフォを送信する、付記2に記載の方法。
[付記4]
各待機スレッドが、前記符号化スレッドから待機終了セマフォを受信する、付記2に記載の方法。
[付記5]
セマフォ待機デッドロックを防止するために、前記待機スレッドの1つが待機終了セマフォを受信した後でその待機を終了し、その後直ちにそのGOPより前であるがまだビットを割り付けられていない新たな最も早いGOPのビット割付け結果を待機する新たなセマフォを設定したときには、この新たな待機セマフォは、前記待機終了セマフォとは別個の異なるセマフォである、付記4に記載の方法。
[付記6]
バッファと、
グループ・オブ・ピクチャ(GOP)の複数のスレッドを前記バッファから並列に単一パスで符号化する符号化モジュールと、
シーンの終端部においてフレーム数が低フレームしきい値未満であるGOPを前記バッファ中で以前のGOPとマージするマージ・モジュールと、
各GOPについての仮想参照デコーダ(HRD)情報を前記バッファに記憶し、前記バッファ中で隣接するGOPのHRD情報をマージするHRD情報監視モジュールと、
を備える、ビデオ・エンコーダ。
[付記7]
いくつかのビットを各GOPに割り付ける割付けモジュールをさらに備え、前記複数のスレッドが、全ての未符号化GOPのビット割付けを、それらそれぞれの符号化の開始前に待機する可能性がある、付記6に記載のエンコーダ。
[付記8]
符号化スレッドから各待機スレッドにそれぞれ送信される、複数の待機終了セマフォをさらに備える、付記7に記載のエンコーダ。
[付記9]
各待機スレッドが、前記符号化スレッドから待機終了セマフォを受信する、付記7に記載のエンコーダ。
[付記10]
セマフォ待機デッドロックを防止するために、待機スレッドの1つが待機終了セマフォを受信した後でその待機を終了し、その後直ちにそのGOPより前であるがまだビットを割り付けられていない新たな最も早いGOPのビット割付け結果を待機する新たなセマフォを設定したときには、この新たな待機セマフォは、前記待機終了セマフォとは別個の異なるセマフォである、付記9に記載のエンコーダ。
[付記11]
GOPの複数のスレッドをバッファから並列に単一パスで符号化するステップと、
前記バッファ中で、シーンの終端部においてフレーム数が低フレームしきい値未満であるGOPを以前のGOPとマージするステップと、
各GOPについてのデコーダ情報を前記バッファに記憶するステップと、
前記バッファ中で隣接するGOPについての情報をマージするステップと、
を含む、ビデオを符号化する方法。
[付記12]
いくつかのビットを各GOPに割り付けるステップをさらに含み、前記複数のスレッドが、全ての未符号化GOPのビット割付けを、それらそれぞれの符号化の開始前に待機する可能性がある、付記11に記載の方法。
[付記13]
符号化の完了時に、各符号化スレッドが、待機スレッドのそれぞれに対して、それぞれの待機終了セマフォを送信する、付記12に記載の方法。
[付記14]
各待機スレッドが、前記符号化スレッドから待機終了セマフォを受信する、付記12に記載の方法。
[付記15]
セマフォ待機デッドロックを防止するために、待機スレッドの1つが待機終了セマフォを受信した後でその待機を終了し、その後直ちにそのGOPより前であるがまだビットを割り付けられていない新たな最も早いGOPのビット割付け結果を待機する新たなセマフォを設定したときには、この新たな待機セマフォは、前記待機終了セマフォとは別個の異なるセマフォである、付記14に記載の方法。
Claims (6)
- ビデオを符号化する方法であって、ビデオ・エンコーダに、
符号化モジュールが、GOPの複数のスレッドをバッファから並列に単一パスで符号化するステップであって、各スレッドは少なくとも1つの前記GOPを有し、前記GOPの各々はシーンの少なくとも1つのフレームを含む、ステップと、
割付けモジュールが、いくつかのビットを各GOPに割り付けるステップであって、前記複数のスレッドは、全ての未符号化GOPのビット割付けをそれぞれの符号化を開始する前に待機する可能性があり、前記GOPのそれぞれのGOPを符号化する前に、複数のビットが前記それぞれのGOP内のフレームのビット割付けにおいて起こり得るビット不足状況を防止するために予約される、ステップと、
マージ・モジュールが、前記バッファ中で、低フレームしきい値未満のフレーム数を有するシーンの終端部での少なくとも1つのGOPを以前のGOPとマージするステップと、
HRD情報モジュールが、各GOPについての仮想参照デコーダ(HRD)情報を前記バッファに記憶するステップと、
前記HRD情報モジュールが、前記バッファ中で隣接するGOPについての前記HRD情報をマージするステップと、
を実行させる、前記方法。 - 符号化の完了時に、各符号化スレッドが、前記ビット割付けを待機している前記スレッドのそれぞれに対して、それぞれの待機終了セマフォを送信する、請求項1に記載の方法。
- 前記ビット割付けを待機している前記スレッドの各々が、符号化スレッドから待機終了セマフォを受信する、請求項1に記載の方法。
- バッファと、
グループ・オブ・ピクチャ(GOP)の複数のスレッドを前記バッファから並列に単一パスで符号化する符号化モジュールであって、各スレッドは少なくとも1つの前記GOPを有し、前記GOPの各々はシーンの少なくとも1つのフレームを含む、符号化モジュールと、
いくつかのビットを各GOPに割り付ける割付けモジュールであって、前記複数のスレッドは、全ての未符号化GOPのビット割付けをそれぞれの符号化を開始する前に待機する可能性があり、前記GOPのそれぞれのGOPを符号化する前に、複数のビットが前記それぞれのGOP内のフレームのビット割付けにおいて起こり得るビット不足状況を防止するために予約される、割付けモジュールと、
シーンの終端部において低フレームしきい値未満であるフレーム数を有するGOPを前記バッファ中で以前のGOPとマージするマージ・モジュールと、
各GOPについての仮想参照デコーダ(HRD)情報を前記バッファに記憶し、前記バッファ中で隣接するGOPのHRD情報をマージするHRD情報監視モジュールと、
を備える、ビデオ・エンコーダ。 - 符号化スレッドから前記ビット割付けを待機しているそれぞれのスレッドに送信される、複数の待機終了セマフォをさらに備える、請求項4に記載のビデオ・エンコーダ。
- 前記ビット割付けを待機している前記スレッドの各々が、符号化スレッドから待機終了セマフォを受信する、請求項4に記載のビデオ・エンコーダ。
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