專利名稱：多標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字音視頻編碼系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及視頻編碼系統(tǒng)，特別涉及視頻編碼系統(tǒng)處理器。
背景技術(shù)：
隨著視頻數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，新型視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)不斷被推出。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)2003年發(fā)布的MPEG-4/Part 10視頻圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)，或國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)發(fā)布的H.264數(shù)字視頻編碼方案，即是一種新型視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)。這些新型視頻編碼方案，在為業(yè)界帶來(lái)高質(zhì)量的視頻壓縮性能的同時(shí)，編碼技術(shù)本身的計(jì)算復(fù)雜性，也對(duì)現(xiàn)有的數(shù)字媒體處理平臺(tái)提出了空前的挑戰(zhàn)。由于能夠支持高清格式(720p，1080i等)H.264實(shí)時(shí)編碼的大規(guī)模集成電路尚未問(wèn)世，而現(xiàn)有編碼系統(tǒng)又不能適應(yīng)如此復(fù)雜的編碼運(yùn)算，H.264等編碼方案的先進(jìn)性，并不能在實(shí)際的系統(tǒng)中得到體現(xiàn)。編碼系統(tǒng)的信號(hào)處理能力，特別是處理器的運(yùn)算能力，成了制約編碼系統(tǒng)性能的關(guān)鍵因素。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題，就是針對(duì)現(xiàn)有編碼系統(tǒng)處理器運(yùn)算能力不強(qiáng)，不能適應(yīng)復(fù)雜編碼運(yùn)算的缺點(diǎn)，提供一種多處理器并行運(yùn)算的分布式視頻編碼系統(tǒng)，以適應(yīng)復(fù)雜運(yùn)算的編碼方案。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題，采用的技術(shù)方案是，多標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字音視頻編碼系統(tǒng)，包括處理器，所述處理器由一個(gè)主處理器和至少一個(gè)從處理器組成；所述主處理器和所述從處理器通過(guò)系統(tǒng)總線連接；所述處理器為可編程處理器；所述多標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字音視頻編碼系統(tǒng)兼容H.264編碼格式；所述從處理器有3個(gè)；并且3個(gè)從處理器平均承擔(dān)編碼運(yùn)算任務(wù)。
本發(fā)明的有益效果是，極大地提高了系統(tǒng)的編碼運(yùn)算能力，完全滿足計(jì)算復(fù)雜的編碼格式的要求，特別是采用可編程處理器，可以實(shí)現(xiàn)包括最新的H.264在內(nèi)的各種壓縮編碼格式。


圖1是實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是實(shí)施例的流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例，詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案。
本發(fā)明采用MIMD(多指令流，多數(shù)據(jù)流)體系結(jié)構(gòu)，多處理器并行運(yùn)行來(lái)完成復(fù)雜的編碼運(yùn)算。根據(jù)各處理器的功能，分為主處理器和從處理器。本發(fā)明的編碼系統(tǒng)，采用SSE-3匯編指令，實(shí)現(xiàn)了在64位處理器平臺(tái)上的H.264實(shí)時(shí)編碼。視頻數(shù)據(jù)先由主處理器分割、調(diào)度，分配到從處理器進(jìn)行協(xié)同編碼。編碼完成的數(shù)據(jù)送到主處理器形成最后的碼流存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。主處理器除了協(xié)調(diào)各從處理器及系統(tǒng)的運(yùn)行外，還要承擔(dān)音頻數(shù)據(jù)的編碼處理。
實(shí)施例本例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。本例采用了4個(gè)可編程處理器，其中一個(gè)作為主處理器，其余的為從處理器。外部設(shè)備輸入的模擬音視頻信號(hào)，經(jīng)過(guò)音視頻采集卡轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，通過(guò)外部設(shè)備互連標(biāo)準(zhǔn)總線輸入主處理器。如果選擇數(shù)字音視頻輸入信號(hào)，則直接通過(guò)外部設(shè)備互連標(biāo)準(zhǔn)總線進(jìn)入主處理器。主處理器對(duì)數(shù)字視頻信號(hào)進(jìn)行分割，根據(jù)不同編碼標(biāo)準(zhǔn)的運(yùn)算任務(wù)，均勻分配給從處理器進(jìn)行并行運(yùn)算處理。各從處理器完成數(shù)據(jù)處理后，將視頻數(shù)據(jù)送往主處理器進(jìn)行匯總，完成數(shù)據(jù)編碼。主處理器與各從處理器之間的數(shù)據(jù)傳輸，是通過(guò)系統(tǒng)總線進(jìn)行的。圖中存儲(chǔ)器為共享存儲(chǔ)器，主處理器和從處理器均可通過(guò)系統(tǒng)總線與共享存儲(chǔ)器交換數(shù)據(jù)。本例采用4個(gè)處理器并行結(jié)構(gòu)，能夠完成復(fù)雜的編碼運(yùn)算，如H.264編碼運(yùn)算等。由于采用了通用可編程處理器，系統(tǒng)支持多種MPEG編碼格式及用戶的特殊編碼格式。系統(tǒng)采用MIMD體系結(jié)構(gòu)，擴(kuò)展性強(qiáng)，可以支持16處理器的并行運(yùn)行模式。
下面以以30幀/秒，格式為4:2:0YUV的視頻圖像數(shù)據(jù)為例，說(shuō)明編碼流程編碼系統(tǒng)初始化，由主處理器讀取原始視頻數(shù)據(jù)，主處理器按時(shí)間對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行分配，將30幀圖像數(shù)據(jù)平均分成3個(gè)以I幀數(shù)據(jù)開頭的GOP包，分配給3個(gè)從處理器；從處理器對(duì)視頻數(shù)據(jù)片斷進(jìn)行壓縮編碼；經(jīng)過(guò)從處理器編碼的視頻數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在共享存儲(chǔ)器中；主處理器從共享存儲(chǔ)器中，取回經(jīng)過(guò)處理的視頻數(shù)據(jù)片斷，經(jīng)過(guò)編輯匯總，形成視頻數(shù)據(jù)碼流存入共享存儲(chǔ)器中，編碼結(jié)束。流程圖見圖2。
本例的多標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字音視頻編碼系統(tǒng)，采用的SSE-3匯編指令，是英特爾公司2003年底推出的，基于64位處理器的新一代匯編指令，對(duì)多媒體處理有強(qiáng)化作用。本例的多標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字音視頻編碼系統(tǒng)，在64位處理器平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了以SSE-3為基礎(chǔ)的H.264實(shí)時(shí)編碼。
權(quán)利要求
1.多標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字音視頻編碼系統(tǒng)，包括處理器，其特征在于所述處理器由一個(gè)主處理器和至少一個(gè)從處理器組成；所述主處理器和從處理器通過(guò)系統(tǒng)總線連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字音視頻編碼系統(tǒng)，其特征在于所述處理器為可編程處理器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字音視頻編碼系統(tǒng)，其特征在于所述多標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字音視頻編碼系統(tǒng)兼容H.264編碼格式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的多標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字音視頻編碼系統(tǒng)，其特征在于所述從處理器為3個(gè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字音視頻編碼系統(tǒng)，其特征在于所述3個(gè)從處理器平均承擔(dān)編碼運(yùn)算任務(wù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字音視頻編碼系統(tǒng)，其特征在于所述多標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字音視頻編碼系統(tǒng)采用SSE-3匯編指令。
全文摘要
本發(fā)明涉及視頻編碼系統(tǒng)，特別涉及視頻編碼系統(tǒng)處理器。本發(fā)明解決了視頻編碼系統(tǒng)處理器運(yùn)算能力不強(qiáng)，不能適應(yīng)運(yùn)算復(fù)雜的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)的問(wèn)題。本發(fā)明提供了一種多處理器并行運(yùn)算的分布式視頻編碼系統(tǒng)，其技術(shù)方案是，多標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字音視頻編碼系統(tǒng)，包括處理器，所述處理器由一個(gè)主處理器和至少一個(gè)從處理器組成；所述主處理器和從處理器通過(guò)系統(tǒng)總線連接。本發(fā)明的有益效果是，極大地提高了系統(tǒng)的編碼運(yùn)算能力，完全滿足計(jì)算復(fù)雜的編碼格式的要求，特別是采用可編程處理器，可以實(shí)現(xiàn)包括最新的H.264在內(nèi)的各種壓縮編碼格式。本發(fā)明的編碼系統(tǒng)廣泛適用于數(shù)字媒體節(jié)目制作，數(shù)字視頻廣播，寬帶流媒體應(yīng)用等領(lǐng)域。
文檔編號(hào)H04N7/26GK1867073SQ20051002090
公開日2006年11月22日 申請(qǐng)日期2005年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月18日
發(fā)明者王識(shí)霖 申請(qǐng)人:四川浩特通信有限公司