專利名稱：一種傳輸視頻壓縮編碼結(jié)果的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種視頻信號(hào)傳輸技術(shù)，特別涉及一種實(shí)時(shí)傳輸視頻壓縮編碼結(jié)果的方法和裝置。
背景技術(shù)：
目前，在對(duì)視頻圖像進(jìn)行端到端的傳輸時(shí)，為節(jié)省傳輸所需的帶寬資源，通常要對(duì)傳輸?shù)囊曨l圖像進(jìn)行壓縮編碼。目前的視頻編碼算法通常以宏塊為單位進(jìn)行，在編碼過程中，首先將當(dāng)前幀逐行輸入緩存單元，當(dāng)?shù)竭_(dá)可以編碼的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)量后，編碼單元由緩存單元中取出原始視頻數(shù)據(jù)，按宏塊為單位進(jìn)行編碼，并在完成每個(gè)宏塊的編碼后，將該編碼結(jié)果存儲(chǔ)到預(yù)先設(shè)置好的存儲(chǔ)單元中。到當(dāng)前幀的數(shù)據(jù)編碼結(jié)束后，觸發(fā)外部數(shù)據(jù)通道將存儲(chǔ)單元中當(dāng)前幀的編碼結(jié)果讀走，進(jìn)行后續(xù)處理或進(jìn)行傳輸。
舉個(gè)例子說明上述過程，當(dāng)采用MPEG4對(duì)視頻圖像進(jìn)行壓縮編碼時(shí)，宏塊大小為16行×16列。由于數(shù)據(jù)是逐行輸入，因此相應(yīng)地，可以進(jìn)行編碼的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)量為16行，也就是說，當(dāng)輸入緩存單元的當(dāng)前幀數(shù)據(jù)達(dá)到16行后，編碼單元開始啟動(dòng)編碼，讀取緩存單元中的16行數(shù)據(jù)按宏塊進(jìn)行編碼。每完成一個(gè)宏塊的編碼，編碼單元將該編碼結(jié)果存儲(chǔ)到預(yù)設(shè)的存儲(chǔ)單元中。圖1為進(jìn)行MPEG4編碼時(shí)，輸入過程與編碼過程的關(guān)系示意圖。如圖1所示，通常視頻數(shù)據(jù)的輸入速度總是低于壓縮編碼的速度，當(dāng)緩存單元準(zhǔn)備好16行數(shù)據(jù)后，編碼單元開始編碼該16行數(shù)據(jù)，同時(shí)，緩存單元開始接收輸入的下一組16行數(shù)據(jù)。由于壓縮編碼速度高于數(shù)據(jù)的輸入速度，因此當(dāng)編碼單元在T1時(shí)刻已編碼完成當(dāng)前的16行數(shù)據(jù)時(shí)，緩存單元還未將下一組16行數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好；那么在T1時(shí)刻到下一組16行數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好的T2時(shí)刻間，形成了壓縮編碼空閑時(shí)隙，也稱為當(dāng)前幀編碼的絕對(duì)空閑時(shí)間，這段時(shí)間內(nèi)，編碼器內(nèi)部總線是空閑的。另外，在圖1中的T1時(shí)刻前的實(shí)際編碼時(shí)間內(nèi)，系統(tǒng)總線也并不是全部處于被占用狀態(tài)，在該時(shí)間內(nèi)，總線還是會(huì)存在一些細(xì)碎的空閑時(shí)隙，將這些在實(shí)際編碼時(shí)間內(nèi)的空閑時(shí)隙稱為當(dāng)前幀編碼的相對(duì)空閑時(shí)間。當(dāng)?shù)竭_(dá)T2時(shí)刻后，編碼單元繼續(xù)進(jìn)行下一組16行數(shù)據(jù)的編碼。直到當(dāng)前幀編碼結(jié)束，再由低速數(shù)據(jù)傳輸通道傳出存儲(chǔ)單元中完整幀壓縮編碼結(jié)果，即利用幀間的非編碼時(shí)間傳輸當(dāng)前幀的編碼結(jié)果?？傮w看來，一幀壓縮編碼及傳輸?shù)臅r(shí)間總耗費(fèi)如圖2所示。
由圖2能直觀地看到，在上述的編碼結(jié)果傳輸方式中，在絕對(duì)空閑時(shí)間內(nèi)，總線上沒有數(shù)據(jù)傳輸，另外，在相對(duì)空閑時(shí)間內(nèi)(圖2中未示出)總線也同樣處于空閑狀態(tài)，這些空閑時(shí)間內(nèi)的總線空閑均造成了系統(tǒng)資源的極大浪費(fèi)，并且在相臨幀編碼之間耗費(fèi)大量非編碼時(shí)間，消極影響了幀率控制能力。另外，當(dāng)壓縮的視頻幀尺寸越小，絕對(duì)空閑時(shí)間會(huì)越長(zhǎng)，資源浪費(fèi)越大。當(dāng)壓縮的視頻幀尺寸較大時(shí)，壓縮后的編碼數(shù)據(jù)量也相對(duì)較大，對(duì)于存儲(chǔ)單元中的存儲(chǔ)空間要求也就越大，事實(shí)上，也是對(duì)硬件配置的較高要求。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種傳輸視頻壓縮編碼結(jié)果的方法和裝置，能夠節(jié)省系統(tǒng)資源。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案一種傳輸視頻壓縮編碼結(jié)果的方法，包括a、設(shè)置先進(jìn)先出存儲(chǔ)器FIFO的最大容量和輸出閾值；b、對(duì)輸入的當(dāng)前幀數(shù)據(jù)編碼，將編碼結(jié)果數(shù)據(jù)輸入FIFO中；在當(dāng)前幀的編碼過程中，每當(dāng)FIFO中的數(shù)據(jù)量達(dá)到輸出閾值時(shí)，控制輸出FIFO中的編碼結(jié)果數(shù)據(jù)；c、當(dāng)前幀數(shù)據(jù)編碼完成后，控制輸出FIFO中剩余的編碼結(jié)果數(shù)據(jù)，并返回步驟b，直到輸出所有的視頻幀編碼結(jié)果數(shù)據(jù)。
較佳地，步驟a中根據(jù)當(dāng)前幀的編碼結(jié)果的產(chǎn)生速度和FIFO中數(shù)據(jù)的輸出速度設(shè)置FIFO的最大容量和輸出閾值。
較佳地，根據(jù)編碼視頻幀的尺寸、幀內(nèi)像素?cái)?shù)據(jù)的圖像復(fù)雜度、編碼單元的編碼速度以及編碼的目標(biāo)幀率確定所述編碼結(jié)果產(chǎn)生速度。
較佳地，根據(jù)FIFO與編碼結(jié)果數(shù)據(jù)的接收設(shè)備間傳輸通道的數(shù)據(jù)傳輸速率和該傳輸通道對(duì)于FIFO讀信號(hào)的響應(yīng)時(shí)間確定所述FIFO中數(shù)據(jù)的輸出速度。
較佳地，步驟b中FIFO每次輸出的編碼結(jié)果數(shù)據(jù)為與設(shè)置的輸出閾值等量的編碼結(jié)果數(shù)據(jù)。
較佳地，步驟b中所述控制輸出為向外部編碼結(jié)果數(shù)據(jù)的接收設(shè)備發(fā)送第一控制信號(hào)，通知該接收設(shè)備讀取FIFO中的編碼結(jié)果數(shù)據(jù)。
較佳地，步驟c中所述控制輸出FIFO中剩余的編碼結(jié)果數(shù)據(jù)為向外部編碼結(jié)果數(shù)據(jù)的接收設(shè)備發(fā)送第二控制信號(hào)，并攜帶FIFO中的剩余數(shù)據(jù)量，通知該接收設(shè)備讀取FIFO中剩余的編碼結(jié)果數(shù)據(jù)。
較佳地，所述編碼結(jié)果數(shù)據(jù)優(yōu)先在當(dāng)前幀編碼的絕對(duì)空閑時(shí)間內(nèi)進(jìn)行輸出。
較佳地，若所述編碼結(jié)果數(shù)據(jù)能夠在當(dāng)前幀編碼的絕對(duì)空閑時(shí)間內(nèi)完成輸出，則將FIFO的輸出閾值和最大容量設(shè)置為等于編碼的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)量壓縮后的編碼結(jié)果數(shù)據(jù)量；若所述編碼結(jié)果數(shù)據(jù)未能在當(dāng)前幀編碼的絕對(duì)空閑時(shí)間內(nèi)完成輸出，則設(shè)置FIFO的輸出閾值為小于編碼的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)量壓縮后的編碼結(jié)果數(shù)據(jù)量；設(shè)置FIFO的最大容量為大于FIFO的輸出閾值且小于編碼的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)量壓縮后的編碼結(jié)果數(shù)據(jù)量。
一種傳輸視頻壓縮編碼結(jié)果的裝置，包括緩存單元、編碼單元、FIFO和傳輸控制單元；所述緩存單元，用于接收輸入的當(dāng)前幀數(shù)據(jù)，并觸發(fā)編碼單元開始編碼；所述編碼單元，用于在接收到所述緩存單元的觸發(fā)信號(hào)后，從緩存單元中讀取視頻數(shù)據(jù)，并進(jìn)行編碼，將編碼結(jié)果數(shù)據(jù)順序存儲(chǔ)到FIFO中；所述FIFO，用于存儲(chǔ)所述編碼單元發(fā)送的編碼結(jié)果數(shù)據(jù)；所述傳輸控制單元，用于設(shè)置所述FIFO的最大容量和輸出閾值，監(jiān)測(cè)所述FIFO中的數(shù)據(jù)量，在當(dāng)前幀的編碼過程中，每當(dāng)所述FIFO中的數(shù)據(jù)量達(dá)到輸出閾值時(shí)，控制所述FIFO輸出編碼結(jié)果數(shù)據(jù)；在當(dāng)前幀完成編碼后，控制所述FIFO輸出剩余的編碼結(jié)果數(shù)據(jù)。
較佳地，所述傳輸控制單元，用于在監(jiān)測(cè)到所述FIFO中的數(shù)據(jù)量達(dá)到設(shè)置的輸出閾值時(shí)，向編碼結(jié)果數(shù)據(jù)的接收設(shè)備發(fā)送第一控制信號(hào)，通知該設(shè)備讀取所述FIFO中的編碼結(jié)果數(shù)據(jù)；還用于在當(dāng)前幀完成編碼后，向編碼結(jié)果數(shù)據(jù)的接收設(shè)備發(fā)送第二控制信號(hào)，并攜帶所述FIFO中的剩余數(shù)據(jù)量，通知該設(shè)備讀取所述FIFO中剩余的編碼結(jié)果數(shù)據(jù)。
由上述技術(shù)方案可見，本發(fā)明中，利用先進(jìn)先出存儲(chǔ)器(FIFO)作為存儲(chǔ)編碼結(jié)果的存儲(chǔ)單元，首先設(shè)置FIFO的最大容量和輸出閾值，然后編碼單元將每個(gè)宏塊編碼后的結(jié)果順序存儲(chǔ)在FIFO中，在當(dāng)前幀的編碼過程中，當(dāng)FIFO中的可讀編碼結(jié)果數(shù)據(jù)量達(dá)到輸出閾值時(shí)，即輸出與設(shè)置的輸出閾值等量的編碼結(jié)果數(shù)據(jù)；在當(dāng)前幀編碼結(jié)束后，再輸出FIFO中剩余的數(shù)據(jù)。由于在本發(fā)明的方法和裝置中，編碼結(jié)果的存儲(chǔ)單元為FIFO，因此可以實(shí)現(xiàn)編碼結(jié)果讀寫的同時(shí)進(jìn)行，在未完成當(dāng)前幀的全部編碼前，可以傳輸部分編碼結(jié)果數(shù)據(jù)，具體從FIFO中讀數(shù)據(jù)的時(shí)間由設(shè)置的輸出閾值來控制。這樣，在當(dāng)前幀的編碼過程中，可以很好地利用包括相對(duì)空閑時(shí)間和絕對(duì)空閑時(shí)間在內(nèi)的空閑時(shí)隙內(nèi)的總線資源，傳輸部分編碼結(jié)果數(shù)據(jù)，大大減少了當(dāng)前幀編碼全部結(jié)束后，用于傳輸編碼結(jié)果數(shù)據(jù)的時(shí)間，以節(jié)省整個(gè)編碼與傳輸過程中占用的系統(tǒng)資源。
更進(jìn)一步地，為使系統(tǒng)資源得到最佳利用，在設(shè)置FIFO的最大容量和輸出閾值時(shí)，要結(jié)合當(dāng)前幀編碼結(jié)果的產(chǎn)生速度和FIFO中數(shù)據(jù)的輸出速度來綜合考慮，以最大限度利用系統(tǒng)空閑資源、且不影響編碼等其它資源的占用。


圖1為目前進(jìn)行MPEG4編碼時(shí)，輸入過程與編碼過程的關(guān)系示意圖。
圖2為現(xiàn)有的一幀壓縮編碼及傳輸?shù)臅r(shí)間總耗費(fèi)。
圖3為本發(fā)明提供的傳輸視頻壓縮編碼結(jié)果的方法總體流程圖。
圖4為本發(fā)明中傳輸視頻壓縮編碼結(jié)構(gòu)的裝置總體結(jié)構(gòu)圖。
圖5為本發(fā)明實(shí)施例中傳輸視頻壓縮編碼結(jié)果的方法具體流程圖。
圖6為依照本發(fā)明的方式，MPEG4一幀壓縮編碼及傳輸時(shí)間的總耗費(fèi)示意圖。
圖7為本發(fā)明實(shí)施例中傳輸視頻壓縮編碼結(jié)果的系統(tǒng)具體結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)手段和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖，并舉實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
本發(fā)明的基本思想是充分利用包括相對(duì)空閑時(shí)間和絕對(duì)空閑時(shí)間在內(nèi)的空閑時(shí)隙，以最大化系統(tǒng)資源利用率，節(jié)省編碼和傳輸過程中占用的總的系統(tǒng)資源。
圖3為本發(fā)明提供的傳輸視頻壓縮編碼結(jié)果的方法總體流程圖。如圖3所示，該方法包括步驟301，設(shè)置編碼結(jié)果存儲(chǔ)單元FIFO的最大容量和輸出閾值。
步驟302，對(duì)輸入的當(dāng)前幀數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮編碼，將編碼結(jié)果輸入FIFO中；在當(dāng)前幀的編碼過程中，當(dāng)FIFO中的可讀數(shù)據(jù)量達(dá)到輸出閾值時(shí)，控制輸出FIFO中的編碼結(jié)果數(shù)據(jù)。
步驟303，當(dāng)前幀數(shù)據(jù)編碼完成后，輸出FIFO中剩余的編碼結(jié)果數(shù)據(jù)，并返回步驟302，直到輸出所有的視頻幀編碼數(shù)據(jù)。
至此，本發(fā)明提供的傳輸視頻壓縮編碼結(jié)果的方法總體流程結(jié)束。本發(fā)明還提供了傳輸視頻壓縮編碼結(jié)果的裝置。圖4即為本發(fā)明中傳輸視頻壓縮編碼結(jié)果的裝置總體結(jié)構(gòu)圖。如圖4所示，該裝置包括緩存單元、編碼單元、FIFO和傳輸控制單元。
在圖4所示的裝置中，緩存單元，用于接收輸入的當(dāng)前幀視頻數(shù)據(jù)，每當(dāng)輸入的數(shù)據(jù)量達(dá)到編碼基礎(chǔ)數(shù)據(jù)量的整數(shù)倍時(shí)，緩存單元觸發(fā)編碼單元開始編碼。
編碼單元，接收到緩存單元的觸發(fā)信號(hào)后，從緩存單元中讀取視頻數(shù)據(jù)，并按宏塊開始編碼，將編碼結(jié)果順序存儲(chǔ)到FIFO中。
FIFO，用于存儲(chǔ)編碼單元發(fā)送的編碼結(jié)果數(shù)據(jù)。
傳輸控制單元，用于設(shè)置FIFO的最大容量和輸出閾值，監(jiān)測(cè)FIFO中的可讀數(shù)據(jù)量，在當(dāng)前幀的編碼過程中，每當(dāng)達(dá)到輸出閾值時(shí)，控制FIFO輸出編碼結(jié)果數(shù)據(jù)；在當(dāng)前幀完成編碼后，控制FIFO輸出剩余的編碼結(jié)果數(shù)據(jù)。
具體地，傳輸控制單元可以通過發(fā)送不同的控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)在當(dāng)前幀編碼的不同階段，控制輸出FIFO中編碼結(jié)果數(shù)據(jù)。優(yōu)選的方式可以為在編碼過程中，向外部接收編碼結(jié)果數(shù)據(jù)的接收設(shè)備發(fā)送第一控制信號(hào)，通知該接收設(shè)備讀取定量的編碼結(jié)果數(shù)據(jù)；在編碼完成后，發(fā)送第二控制信號(hào)，通知接收設(shè)備讀取剩余的編碼結(jié)果數(shù)據(jù)。
由上述可見，本發(fā)明的方法和裝置中，將編碼單元的編碼結(jié)果存儲(chǔ)到FIFO中，這樣，在當(dāng)前幀的編碼過程中，可以利用包括相對(duì)空閑時(shí)間和絕對(duì)空閑時(shí)間在內(nèi)的空閑時(shí)隙實(shí)現(xiàn)編碼結(jié)果的傳輸，于是，當(dāng)當(dāng)前幀編碼結(jié)束時(shí)，需要傳輸?shù)木幋a結(jié)果數(shù)據(jù)量大大減小，節(jié)省了用于幀間傳輸?shù)姆蔷幋a時(shí)間的耗費(fèi)，節(jié)省了系統(tǒng)資源。
上述即為本發(fā)明的總體概述，下面以傳輸MPEG4編碼結(jié)果為例，說明本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。
實(shí)施例本實(shí)施例中，采用的編碼算法為MPEG4，其宏塊大小為16×16，也就是說編碼的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)量為16行。編碼結(jié)果傳輸給接收端模塊，進(jìn)行后續(xù)處理或解碼觀看。
圖5為本發(fā)明實(shí)施例中傳輸視頻壓縮編碼結(jié)果的方法具體流程圖。如圖5所示，該方法包括步驟501，設(shè)置編碼結(jié)果存儲(chǔ)單元FIFO的最大容量和輸出閾值。
本步驟中，設(shè)置FIFO最大容量和輸出閾值的具體方式可以為根據(jù)編碼結(jié)果的平均產(chǎn)生速度和FIFO中數(shù)據(jù)的輸出速度設(shè)置，使得既限制FIFO所占的存儲(chǔ)空間盡量小、又防止FIFO中的數(shù)據(jù)溢出。優(yōu)選地，使FIFO中數(shù)據(jù)的輸出盡量利用當(dāng)前視頻編碼的絕對(duì)空閑時(shí)間進(jìn)行，在本實(shí)施例中，也就是利用每16行的絕對(duì)空閑時(shí)間進(jìn)行編碼結(jié)果數(shù)據(jù)的傳輸。具體地，編碼結(jié)果的平均產(chǎn)生速度與編碼視頻幀的尺寸、幀內(nèi)像素?cái)?shù)據(jù)的圖像復(fù)雜度、編碼單元的編碼速度以及編碼的目標(biāo)幀率有關(guān)。FIFO中數(shù)據(jù)的輸出速度與傳輸通道的數(shù)據(jù)傳輸速率和該傳輸通道對(duì)于FIFO讀信號(hào)的反映速度有關(guān)。顯然，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠依據(jù)上述指標(biāo)，進(jìn)行FIFO最大容量和輸出閾值的設(shè)置。
優(yōu)選地，根據(jù)編碼結(jié)果產(chǎn)生速度和FIFO中數(shù)據(jù)輸出速度的匹配關(guān)系可以如下設(shè)置輸出閾值和最大容量如果16行數(shù)據(jù)壓縮后的編碼結(jié)果數(shù)據(jù)量能夠在每16行的絕對(duì)空閑時(shí)間內(nèi)傳輸完畢，那么可以將FIFO中的輸出閾值設(shè)置為16行數(shù)據(jù)壓縮后的編碼結(jié)果數(shù)據(jù)量，將最大容量設(shè)置為與輸出閾值相等。這樣，能夠保證在編碼單元完成16行數(shù)據(jù)的編碼后，開始進(jìn)行編碼結(jié)果的傳輸，從而保證在總線最空閑的階段傳輸數(shù)據(jù)。通常，對(duì)于小尺寸的視頻幀(如VGA、CIF和QCIF大小的視頻幀)，由于其編碼結(jié)果的數(shù)據(jù)量較小，其每16行的編碼空閑段遠(yuǎn)大于進(jìn)行編碼的時(shí)間段，也就是說，圖2中空閑段A2與非空閑段A1間的比例較大，對(duì)于這類的視頻幀比較容易滿足上述條件，適合采用上述的輸出閾值設(shè)置；但對(duì)于16行數(shù)據(jù)壓縮后的編碼結(jié)果數(shù)據(jù)量很大(如D1格式等的大尺寸視頻幀的編碼)的視頻幀，其每16行的絕對(duì)空閑時(shí)間很短，甚至?xí)?，由于絕對(duì)空閑時(shí)間縮短、加之需要傳輸?shù)慕Y(jié)果數(shù)據(jù)量較大，這類的視頻幀很難在每16行的絕對(duì)空閑時(shí)間內(nèi)將16行編碼后的數(shù)據(jù)結(jié)果傳輸完畢；另外，在編碼結(jié)果數(shù)據(jù)的輸出速度很慢的情況下，也有可能在每16行的絕對(duì)空閑時(shí)間內(nèi)無法將16行編碼后的數(shù)據(jù)結(jié)果傳輸完畢；對(duì)于上述這些在絕對(duì)空閑時(shí)間內(nèi)無法將編碼結(jié)果數(shù)據(jù)傳輸完畢的視頻幀，可以在設(shè)置輸出閾值時(shí)，使該閾值小于16行數(shù)據(jù)壓縮后的編碼結(jié)果數(shù)據(jù)量，從而能夠較早地開始傳輸編碼結(jié)果數(shù)據(jù)，以利用相對(duì)空閑時(shí)間盡量多地傳輸編碼結(jié)果數(shù)據(jù)。這樣，大大減少了編碼結(jié)果數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間的大小、縮短了幀間用于傳輸編碼結(jié)果數(shù)據(jù)的時(shí)間。根據(jù)對(duì)輸出閾值的上述設(shè)置，再結(jié)合前述的各項(xiàng)指標(biāo)即可以設(shè)置FIFO的最大容量。
下面通過一個(gè)具體的例子說明上述輸出閾值和最大容量設(shè)置假定16行當(dāng)前幀數(shù)據(jù)的輸入時(shí)間為IN_N，IN_N取決于當(dāng)前視頻幀的尺寸和幀率等；16行當(dāng)前幀數(shù)據(jù)壓縮時(shí)間為ENC_N，ENC_N取決于幀內(nèi)像素?cái)?shù)據(jù)的圖像復(fù)雜度和壓縮工作時(shí)鐘等；16行內(nèi)的絕對(duì)空閑時(shí)間(即本發(fā)明中所述的編碼空閑時(shí)隙)IDLE_A_N為輸入時(shí)間與壓縮時(shí)間之差，即IDLE_A_N＝IN_N-EN_N；16行內(nèi)相對(duì)空閑時(shí)間IDLE_R_N為編碼過程中的空閑時(shí)間。16行壓縮數(shù)據(jù)輸出時(shí)間為TRN_N＝(TRN_A_N+WAIT_N*COMPRESSED_N/THD_N)；其中，TRN_A_N為16行壓縮數(shù)據(jù)輸出實(shí)際傳輸時(shí)間，TRN_A_N取決于16行數(shù)據(jù)的編碼結(jié)果數(shù)據(jù)量和輸出的數(shù)據(jù)通道傳輸速率等；WAIT_N為每次壓縮數(shù)據(jù)輸出請(qǐng)求等待時(shí)間，WAIT_N取決于編碼結(jié)果數(shù)據(jù)接收設(shè)備的反應(yīng)速率等；COMPRESSED_N為16行數(shù)據(jù)的編碼結(jié)果數(shù)據(jù)量；THD_N為設(shè)置的FIFO輸出閾值；FIFO的最大容量為FIFO_N。
基于上述各個(gè)物理量的表示，F(xiàn)IFO輸出閾值和最大容量可以如下設(shè)置一、當(dāng)TRN_N＜＝IDLE_A_N時(shí)，也就是說，16行編碼結(jié)果數(shù)據(jù)能夠在絕對(duì)空閑時(shí)間(即編碼過程中的空閑時(shí)隙)內(nèi)傳輸完畢，則將FIFO輸出閾值和FIFO的最大容量均設(shè)置為與16行數(shù)據(jù)編碼后的編碼結(jié)果數(shù)據(jù)量相等，即THD_N＝FIFO_N＝COMPRESSED_N。這樣，對(duì)于當(dāng)前幀的編碼結(jié)果數(shù)據(jù)，將在每16行數(shù)據(jù)編碼完成后，即開始傳輸，并且在絕對(duì)空閑時(shí)間內(nèi)完成傳輸，同時(shí)，保證FIFO占用的空間盡量小。
二、當(dāng)TRN_N＝(IDLE_A_N+IDLE_R_N*X)，且0＜X＜1時(shí)，也就是說，16行編碼結(jié)果數(shù)據(jù)不能在絕對(duì)空閑時(shí)間內(nèi)傳輸完畢，但能在16行內(nèi)的絕對(duì)空閑時(shí)間與相對(duì)空閑時(shí)間的總時(shí)間內(nèi)傳輸完畢。這時(shí)，將FIFO輸出閾值設(shè)置為小于16行數(shù)據(jù)的編碼結(jié)果數(shù)據(jù)量，具體可以為THD_N＜＝COMPRESSED_N*(1-X)，而將FIFO的最大容量設(shè)置為大于COMPRESSED_N*(1-X)且小于16行數(shù)據(jù)的編碼結(jié)果數(shù)據(jù)量，以一方面保證FIFO不溢出，另一方面盡量節(jié)省FIFO占用的空間；同時(shí)可以根據(jù)WAIT_N動(dòng)態(tài)調(diào)整FIFO的輸出閾值和最大容量，使TRN_N取最小值。由于16行的編碼數(shù)據(jù)無法在16行數(shù)據(jù)的絕對(duì)空閑時(shí)間內(nèi)完成傳輸，因此，將FIFO的輸出閾值設(shè)置為小于16行數(shù)據(jù)的編碼結(jié)果數(shù)據(jù)量，以在完成16行數(shù)據(jù)中的部分?jǐn)?shù)據(jù)編碼時(shí)，即開始傳輸編碼結(jié)果數(shù)據(jù)，從而盡可能地利用編碼過程中的相對(duì)空閑時(shí)間傳輸編碼結(jié)果數(shù)據(jù)，同時(shí)將FIFO的最大容量作適當(dāng)調(diào)整以保證不溢出，且盡量節(jié)省占用的空間。
三、當(dāng)TRN_N＞(IDLE_A_N+IDLE_R_N)時(shí)，也就是說，16行編碼結(jié)果數(shù)據(jù)無法在16行內(nèi)的絕對(duì)空閑時(shí)間與相對(duì)空閑時(shí)間的總時(shí)間內(nèi)傳輸完畢，這種情況下，即將FIFO輸出閾值設(shè)置為小于16行數(shù)據(jù)的編碼結(jié)果數(shù)據(jù)量，具體可以根據(jù)WAIT_N的取值，適當(dāng)?shù)卦O(shè)置一個(gè)大于0且小于等于1的Y，將FIFO輸出閾值設(shè)置為THD_N＝COMPRESSED_N*Y，以使TRN_N取最小值，F(xiàn)IFO的最大容量設(shè)置為大于輸出閾值且小于COMPRESSED_N，以節(jié)省FIFO所占的空間。與第二種情況類似，本情況中也將在未完成16行數(shù)據(jù)的編碼時(shí)，已經(jīng)開始利用編碼過程中的相對(duì)空閑時(shí)間傳輸編碼結(jié)果數(shù)據(jù)，與第二種情況的差別在于，開始傳輸編碼結(jié)果數(shù)據(jù)的時(shí)間可能更早，以盡可能地利用系統(tǒng)的空閑資源；同時(shí)，適當(dāng)設(shè)置FIFO的最大容量，保證不溢出且盡量少占用空間。
在上述輸出閾值和最大容量的設(shè)置過程中，之所以選擇16行為標(biāo)準(zhǔn)是因?yàn)椋姸嗟膲嚎s編碼算法中，進(jìn)行編碼的宏塊大小為16行×16列。經(jīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，根據(jù)上述方式設(shè)置FIFO的最大容量和輸出閾值后，在當(dāng)前幀編碼結(jié)束時(shí)，F(xiàn)IFO中剩余的編碼結(jié)果數(shù)據(jù)量最小，因此幀間用于傳輸編碼結(jié)果的時(shí)間也最短，最大程度地節(jié)省了系統(tǒng)資源。
通過下述步驟實(shí)現(xiàn)視頻幀序列的編碼以及編碼結(jié)果的傳輸。
步驟502，將視頻幀序列中的第一幀設(shè)為當(dāng)前幀。
步驟503，對(duì)當(dāng)前幀數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，并按照步驟501中的設(shè)置控制輸出FIFO中的編碼結(jié)果數(shù)據(jù)。
本步驟中，對(duì)當(dāng)前幀數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼時(shí)，以宏塊為單位進(jìn)行，如前所述本實(shí)施例中的宏塊大小為16×16，具體編碼過程包括輸入當(dāng)前幀的第一組編碼數(shù)據(jù)(即16行數(shù)據(jù))，編碼單元對(duì)這一組編碼數(shù)據(jù)按宏塊進(jìn)行編碼，并將每個(gè)宏塊的編碼結(jié)果數(shù)據(jù)依次存儲(chǔ)到FIFO中；然后，編碼單元等候下一組編碼數(shù)據(jù)輸入完畢，開始對(duì)下一組編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼和存儲(chǔ)，直到編碼完當(dāng)前幀的所有數(shù)據(jù)。
在上述當(dāng)前幀數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼的過程中，F(xiàn)IFO中的數(shù)據(jù)不斷累積。當(dāng)FIFO中的數(shù)據(jù)量達(dá)到步驟501中設(shè)置的輸出閾值后，控制輸出FIFO中的編碼結(jié)果數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)。
具體地，控制輸出的方式可以為當(dāng)FIFO中的數(shù)據(jù)量達(dá)到輸出閾值后，向編碼結(jié)果數(shù)據(jù)的接收設(shè)備發(fā)送第一控制信號(hào)，通知該設(shè)備讀取FIFO中的編碼結(jié)果數(shù)據(jù)；該設(shè)備接收到該第一控制信號(hào)后，響應(yīng)該通知，從FIFO中讀取編碼結(jié)果數(shù)據(jù)。由于其響應(yīng)的過程可長(zhǎng)可短，因此，如前所述，該響應(yīng)時(shí)間也就作為步驟501中設(shè)置FIFO輸出閾值和最大容量的參考因素之一了。
在輸出編碼結(jié)果數(shù)據(jù)時(shí)，輸出的數(shù)據(jù)量可以自行設(shè)置，優(yōu)選的輸出數(shù)據(jù)量為，與設(shè)置的輸出閾值等量。如前所述，優(yōu)選地，輸出閾值可以設(shè)置為16行數(shù)據(jù)的編碼結(jié)果數(shù)據(jù)量，這樣，可以在編碼單元等待一組編碼數(shù)據(jù)輸入完畢的過程中，也即圖2所示的空閑段進(jìn)行編碼結(jié)果數(shù)據(jù)的傳輸。在這段時(shí)間內(nèi)，系統(tǒng)總線最閑，可以達(dá)到最高的編碼結(jié)果數(shù)據(jù)傳輸效率。
步驟504，在完成當(dāng)前幀的編碼后，將FIFO中剩余的編碼結(jié)果數(shù)據(jù)輸出。
由于完成當(dāng)前幀的編碼后，可能FIFO中的剩余數(shù)據(jù)量低于步驟501中設(shè)置的輸出閾值，因此，在當(dāng)前幀編碼結(jié)束后，一次性將FIFO中剩余的編碼結(jié)果數(shù)據(jù)全部輸出。具體地，可以向編碼結(jié)果數(shù)據(jù)的接收設(shè)備發(fā)送第二控制信號(hào)，并將FIFO中的剩余數(shù)據(jù)量攜帶在其中，通知該設(shè)備讀取該剩余數(shù)據(jù)；編碼結(jié)果數(shù)據(jù)的接收設(shè)備接收該第二控制信號(hào)，并根據(jù)其中攜帶的剩余數(shù)據(jù)量，從FIFO中讀取所有的剩余編碼結(jié)果數(shù)據(jù)。
至此，即完成了當(dāng)前幀數(shù)據(jù)的編碼和傳輸。圖6為依照上述方式MPEG4一幀壓縮編碼及傳輸時(shí)間的總耗費(fèi)示意圖。通過與圖2的比較可以看出，時(shí)間總耗費(fèi)大大減小。
步驟505，判斷當(dāng)前幀是否為視頻幀序列的最后一幀，若是，則結(jié)束本流程，否則，執(zhí)行步驟506。
步驟506，將視頻幀序列中的下一幀設(shè)為當(dāng)前幀，返回步驟503。
至此，完成了所有視頻幀序列的編碼和傳輸，本發(fā)明的方法流程結(jié)束。這里要說明的是，在執(zhí)行完步驟504后，可以直接執(zhí)行步驟505和506，開始下一幀數(shù)據(jù)的傳輸，這樣，可以提高編碼后的幀率；也可以在步驟505之前，在下一幀進(jìn)行編碼前的空閑時(shí)間內(nèi)，利用空閑的系統(tǒng)資源執(zhí)行其它操作?？傊?，應(yīng)用本發(fā)明的方法后，減小了一幀壓縮編碼及傳輸時(shí)間的總耗費(fèi)，節(jié)省了系統(tǒng)資源。
上述即為本實(shí)施例中傳輸壓縮編碼結(jié)果的方法具體實(shí)施方式
。本實(shí)施例還提供了傳輸壓縮編碼結(jié)果的系統(tǒng)，可以用于實(shí)施上述方法。圖7即為本實(shí)施例中傳輸MPEG4編碼結(jié)果的系統(tǒng)具體結(jié)構(gòu)圖。如圖7所示，該系統(tǒng)包括MPEG4編碼器和接收端模塊。其中，MPEG4編碼器即為圖4所示傳輸視頻編碼結(jié)果裝置的一種具體實(shí)施方式
。該MPEG4編碼器包括緩存單元、編碼單元、FIFO和傳輸控制單元。
在圖7所示的系統(tǒng)中，MPEG4編碼器的緩存單元，用于接收輸入的當(dāng)前幀視頻數(shù)據(jù)，每當(dāng)輸入的數(shù)據(jù)量達(dá)到編碼基礎(chǔ)數(shù)據(jù)量的整數(shù)倍時(shí)，也就是16行數(shù)據(jù)的整數(shù)倍時(shí)，緩存單元觸發(fā)編碼單元開始編碼。
編碼單元，接收到緩存單元的觸發(fā)信號(hào)后，從緩存單元中讀取16行視頻數(shù)據(jù)，并按宏塊開始編碼，將編碼結(jié)果順序存儲(chǔ)到FIFO中。
傳輸控制單元，用于設(shè)置FIFO的最大容量和輸出閾值，監(jiān)測(cè)FIFO中的數(shù)據(jù)量，在當(dāng)前幀的編碼過程中，每當(dāng)達(dá)到輸出閾值時(shí)，向接收端模塊輸出第一控制信號(hào)，通知接收端模塊讀取FIFO中的編碼結(jié)果數(shù)據(jù)；在當(dāng)前幀完成編碼后，向接收端模塊輸出第二控制信號(hào)，并攜帶FIFO中的剩余數(shù)據(jù)量，通知接收端模塊讀取FIFO中剩余的編碼結(jié)果數(shù)據(jù)。
接收端模塊，用于接收傳輸控制單元的控制信號(hào)，并判斷該控制信號(hào)的類型，當(dāng)確定該控制信號(hào)為第一控制信號(hào)時(shí)，由FIFO中讀取定量的編碼結(jié)果數(shù)據(jù)；當(dāng)確定控制信號(hào)為第二控制信號(hào)時(shí)，提取控制信號(hào)中攜帶的剩余數(shù)據(jù)量，從FIFO中讀取所有的剩余編碼結(jié)果數(shù)據(jù)。
利用上述系統(tǒng)，即能夠?qū)崿F(xiàn)編碼過程與傳輸過程同時(shí)進(jìn)行的目的，最終在完整幀壓縮編碼之后的剩余編碼結(jié)果數(shù)據(jù)將遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于完整幀的編碼結(jié)果數(shù)據(jù)，則在相臨幀編碼之間用于結(jié)果數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆蔷幋a時(shí)間得到極大的縮減，節(jié)省系統(tǒng)的資源。同時(shí)，對(duì)于編碼結(jié)果數(shù)據(jù)的傳輸，由于在幀內(nèi)編碼期間，分時(shí)地進(jìn)行編碼結(jié)果數(shù)據(jù)的傳輸，因此能夠相對(duì)地實(shí)現(xiàn)編碼結(jié)果數(shù)據(jù)的均勻輸出。
在上述本發(fā)明的具體實(shí)施例中，均以進(jìn)行MPEG4的編碼為例說明的本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。事實(shí)上，當(dāng)采用其它諸如H.263等編碼方式時(shí)，本發(fā)明的方法和裝置仍然適用，區(qū)別在于進(jìn)行編碼的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)量因宏塊大小的不同可能有所改變。這里就不再贅述。
以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種傳輸視頻壓縮編碼結(jié)果的方法，其特征在于，該方法包括a、設(shè)置先進(jìn)先出存儲(chǔ)器FIFO的最大容量和輸出閾值；b、對(duì)輸入的當(dāng)前幀數(shù)據(jù)編碼，將編碼結(jié)果數(shù)據(jù)輸入FIFO中；在當(dāng)前幀的編碼過程中，每當(dāng)FIFO中的數(shù)據(jù)量達(dá)到輸出閾值時(shí)，控制輸出FIFO中的編碼結(jié)果數(shù)據(jù)；c、當(dāng)前幀數(shù)據(jù)編碼完成后，控制輸出FIFO中剩余的編碼結(jié)果數(shù)據(jù)，并返回步驟b，直到輸出所有的視頻幀編碼結(jié)果數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟a中根據(jù)當(dāng)前幀的編碼結(jié)果產(chǎn)生速度和FIFO中數(shù)據(jù)的輸出速度設(shè)置FIFO的最大容量和輸出閾值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，根據(jù)編碼視頻幀的尺寸、幀內(nèi)像素?cái)?shù)據(jù)的圖像復(fù)雜度、編碼單元的編碼速度以及編碼的目標(biāo)幀率確定所述編碼結(jié)果產(chǎn)生速度。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，根據(jù)FIFO與編碼結(jié)果數(shù)據(jù)的接收設(shè)備間傳輸通道的數(shù)據(jù)傳輸速率和該傳輸通道對(duì)于FIFO讀信號(hào)的響應(yīng)時(shí)間確定所述FIFO中數(shù)據(jù)的輸出速度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟b中FIFO每次輸出的編碼結(jié)果數(shù)據(jù)為與設(shè)置的輸出閾值等量的編碼結(jié)果數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟b中所述控制輸出為向外部編碼結(jié)果數(shù)據(jù)的接收設(shè)備發(fā)送第一控制信號(hào)，通知該接收設(shè)備讀取FIFO中的編碼結(jié)果數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟c中所述控制輸出FIFO中剩余的編碼結(jié)果數(shù)據(jù)為向外部編碼結(jié)果數(shù)據(jù)的接收設(shè)備發(fā)送第二控制信號(hào)，并攜帶FIFO中的剩余數(shù)據(jù)量，通知該接收設(shè)備讀取FIFO中剩余的編碼結(jié)果數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1到7中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述編碼結(jié)果數(shù)據(jù)優(yōu)先在當(dāng)前幀編碼的絕對(duì)空閑時(shí)間內(nèi)進(jìn)行輸出。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，若所述編碼結(jié)果數(shù)據(jù)能夠在當(dāng)前幀編碼的絕對(duì)空閑時(shí)間內(nèi)完成輸出，則將FIFO的輸出閾值和最大容量設(shè)置為等于編碼的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)量壓縮后的編碼結(jié)果數(shù)據(jù)量；若所述編碼結(jié)果數(shù)據(jù)未能在當(dāng)前幀編碼的絕對(duì)空閑時(shí)間內(nèi)完成輸出，則設(shè)置FIFO的輸出閾值為小于編碼的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)量壓縮后的編碼結(jié)果數(shù)據(jù)量；設(shè)置FIFO的最大容量為大于FIFO的輸出閾值且小于編碼的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)量壓縮后的編碼結(jié)果數(shù)據(jù)量。
10.一種傳輸視頻壓縮編碼結(jié)果的裝置，其特征在于，該裝置包括緩存單元、編碼單元、FIFO和傳輸控制單元；所述緩存單元，用于接收輸入的當(dāng)前幀數(shù)據(jù)，并觸發(fā)編碼單元開始編碼；所述編碼單元，用于在接收到所述緩存單元的觸發(fā)信號(hào)后，從緩存單元中讀取視頻數(shù)據(jù)，并進(jìn)行編碼，將編碼結(jié)果數(shù)據(jù)順序存儲(chǔ)到FIFO中；所述FIFO，用于存儲(chǔ)所述編碼單元發(fā)送的編碼結(jié)果數(shù)據(jù)；所述傳輸控制單元，用于設(shè)置所述FIFO的最大容量和輸出閾值，監(jiān)測(cè)所述FIFO中的數(shù)據(jù)量，在當(dāng)前幀的編碼過程中，每當(dāng)所述FIFO中的數(shù)據(jù)量達(dá)到輸出閾值時(shí)，控制所述FIFO輸出編碼結(jié)果數(shù)據(jù)；在當(dāng)前幀完成編碼后，控制所述FIFO輸出剩余的編碼結(jié)果數(shù)據(jù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述傳輸控制單元，用于在監(jiān)測(cè)到所述FIFO中的數(shù)據(jù)量達(dá)到設(shè)置的輸出閾值時(shí)，向編碼結(jié)果數(shù)據(jù)的接收設(shè)備發(fā)送第一控制信號(hào)，通知該設(shè)備讀取所述FIFO中的編碼結(jié)果數(shù)據(jù)；還用于在當(dāng)前幀完成編碼后，向編碼結(jié)果數(shù)據(jù)的接收設(shè)備發(fā)送第二控制信號(hào)，并攜帶所述FIFO中的剩余數(shù)據(jù)量，通知該設(shè)備讀取所述FIFO中剩余的編碼結(jié)果數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種傳輸視頻壓縮編碼結(jié)果的方法，包括a.設(shè)置先進(jìn)先出存儲(chǔ)器FIFO的最大容量和輸出閾值；b.接收輸入的當(dāng)前幀數(shù)據(jù)，并對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮編碼，將編碼結(jié)果輸入FIFO中；每當(dāng)FIFO中的可讀數(shù)據(jù)量達(dá)到輸出閾值時(shí)，控制輸出FIFO中的編碼結(jié)果數(shù)據(jù)；c.當(dāng)前幀數(shù)據(jù)編碼完成后，控制輸出FIFO中剩余的編碼結(jié)果數(shù)據(jù)，并返回步驟b，直到輸出所有的視頻幀編碼數(shù)據(jù)。本發(fā)明還公開了一種傳輸視頻壓縮編碼結(jié)果的裝置，包括緩存單元、編碼單元、FIFO和傳輸控制單元。應(yīng)用本發(fā)明的方法和裝置，可以很好地利用編碼與輸入數(shù)據(jù)間空閑時(shí)隙內(nèi)的總線資源，能夠節(jié)省整個(gè)編碼與傳輸過程中占用的系統(tǒng)資源。
文檔編號(hào)H04N7/24GK101039429SQ20071009894
公開日2007年9月19日 申請(qǐng)日期2007年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月29日
發(fā)明者陳東瑛 申請(qǐng)人:北京中星微電子有限公司