视频编码自动化辅助系统及方法
阅读说明：本技术 视频编码自动化辅助系统及方法 (Video coding automation auxiliary system and method ) 是由 陈勇 肖劲辉 宋腾飞 张明 于 2021-08-20 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种视频编码自动化辅助系统及方法,其中系统中,序列存储库用于存储图片序列,图片序列包括物理序列和虚拟序列；编单模块用于将若干个图片序列按照时间顺序组合成更长的序列组合,构成一个节目单；信号发生模块用于从编单模块获得节目单,解析节目单,获得图片序列后,将图片序列解码为图像裸数据后按照指定的帧率进行发送；编码模块用于接收信号发生模块的图像数据,采用相应的编码格式进行编码后形成码流；收录模块用于接收编码后的码流并存储成文件；编码质量评价与分析模块用于通过将编码后的目标视频与编码前的源视频进行画面对比进行编码质量评价,进行编码失真量化分析；所述编码样片库用于存储编码文件。(The invention discloses an automatic auxiliary system and method for video coding, wherein in the system, a sequence storage library is used for storing picture sequences, and the picture sequences comprise physical sequences and virtual sequences; the editing module is used for combining a plurality of picture sequences into a longer sequence combination according to a time sequence to form a program list; the signal generation module is used for obtaining a program list from the list editing module, analyzing the program list, obtaining a picture sequence, decoding the picture sequence into image naked data and then sending the image naked data according to a specified frame rate; the coding module is used for receiving the image data of the signal generating module, and coding the image data by adopting a corresponding coding format to form a code stream; the receiving and recording module is used for receiving the coded code stream and storing the code stream into a file; the coding quality evaluation and analysis module is used for carrying out picture comparison on the coded target video and the source video before coding to evaluate the coding quality and carry out coding distortion quantitative analysis; the coding sample library is used for storing coding files.)
技术领域
本发明属于视频编码技术领域，具体涉及一种视频编码自动化辅助系统。
背景技术
当下主要的视频编码在项目开发过程中，多采用视频编码标准化组织提供的测试集对编码客观指标进行验证。这些测试集中的每个内容序列都是单一场景，且时长很短。只针对指定的测试集进行编码，相对片面，不能较为全面地反映真实应用场景的编码效果，如码率抖动幅度、场景切换的画质一致性、长时间编码的稳定程度。
而项目开发过程中专门的测试部门多采用一些较长的视频文件来验证，这种做法一定程度上可以解决上述问题，但因为这些视频文件仍然存在内容和场景切换点固定的问题，可能导致编码模块针对这些特定文件编码效果较好，但针对其它未测试过的文件效果不好的情况。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种视频编码自动化辅助系统，用于自动化地进行更多编码序列及其组合的编码验证。
为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：
本发明的第一方面提供了一种视频编码自动化辅助系统，包括序列存储库、编单模块、信号发生模块、编码模块、收录模块、编码质量评价与分析模块和编码样片库，
所述序列存储库用于存储图片序列，所述图片序列包括物理序列和虚拟序列；
所述编单模块用于将若干个图片序列按照时间顺序组合成更长的序列组合，构成一个节目单；
所述信号发生模块用于从编单模块获得节目单，解析节目单，获得图片序列后，将图片序列解码为图像裸数据后按照指定的帧率进行发送；
所述编码模块用于接收信号发生模块的图像数据，采用相应的编码格式进行编码后形成码流；
所述收录模块用于接收编码后的码流并存储成文件；
所述编码质量评价与分析模块用于通过将编码后的目标视频与编码前的源视频进行画面对比进行编码质量评价，进行编码失真量化分析；
所述编码样片库用于存储编码文件。
优选地，所述图片序列序列ID和序列图片集。
优选地，所述解析节目单包括获得节目单中的序列ID，在序列存储库中检索序列ID。
优选地，所述物理序列为原始序列，所述逻辑序列为物理序列中抽取的部分图片及其组合顺序。
优选地，进行编码失真量化分析采用的方法包括PSNR、SSIM或者第三方质量评价工具。
优选地，所述视频编码自动化辅助系统采用单机方式部署。
优选地，所述视频编码自动化辅助系统采用机器集群方式部署。
本发明的又一方面提供了一种编码自动化辅助方法，采用上述的视频编码自动化辅助系统，包括以下步骤：从序列存储库中选取图片序列，生成编单；编好单后，将编单发给信号发生模块，信号发生模块顺序读取编单中的图片序列，按照预设的帧率发送给编码模块；编码模块根据辅助系统下发的编码参数进行编码，编码后通过收录模块收录成文件，存储至编码样片库，同时将存储的路径位置返回给辅助系统；在编码过程中或者编码完成后，通过编码质量评价与分析系统进行指标计算；辅助系统将本次编码过程进行记录。
优选地，记录的内容包括编单、编码模块版本号、编码参数、文件路径以及指标值。
采用本发明具有如下的有益效果：利用本发明采用的技术方案，可以充分利用机器堆叠和闲时算力，来自动化地进行更多编码序列及其组合的编码验证，且将编码结果进行视频质量评分和收录，供未来进一步地进行主观质量评分。同时，对同样的编码内容序列和编码参数，在不同的编码库版本以及格式编码进行编码后，可进一步进行质量评分对比。
附图说明
图1为本发明实施例的视频编码自动化辅助系统的结构示意图；
图2为本发明实施例的视频编码自动化辅助系统使用的图片序列的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
系统实施例1
参照图1，所示为本发明实施例的视频编码自动化辅助系统，包括序列存储库、编单模块、信号发生模块、编码模块、收录模块、编码质量评价与分析模块和编码样片库，其中序列存储库用于存储图片序列，每个图片序列为一组连续的图片，每个序列由序列ID和序列图片集组成。序列包括物理序列(即原始序列)和虚拟序列，虚拟序列(也可以叫逻辑序列)为物理序列中抽取的部分图片及其组合顺序)。编单模块用于将若干个图片序列按照时间顺序组合成更长的序列组合，构成一个节目单。某个图片序列可以是物理序列，也可以为逻辑序列。每个逻辑序列的组成或者序列组合的顺序可以在编单过程中进行设定。信号发生模块用于从编单模块获得节目单，解析节目单，获得图片序列后，将图片序列解码为图像裸数据(如YUV)后按照指定的帧率进行发送。解析节目单可以包括获得节目单中的序列ID，在序列存储库中检索序列ID。编码模块用于接收信号发生模块的图像数据，采用相应的编码格式进行编码(如H.264、AVS2、AVS3)后形成码流。收录模块用于接收编码后的码流并存储成文件。编码质量评价与分析模块用于通过将编码后的目标视频与编码前的源视频进行画面对比进行编码质量评价，进行编码失真量化分析。编码样片库用于存储编码文件。
一具体应用实例中，如图2所示，物理序列1的图片序列，ID为0000001，共有1～n张连续的图片；物理序列2的图片序列，ID为0000002，共有1～m张连续的图片；物理序列3的图片序列，ID为0000003，共有1～k张连续的图片；通过抽取物理序列1，2，3中的部分图片，将其组合成虚拟序列1，ID为0000001，包括取自ID为0000001的物理序列1的图片(1)和图片(2)，取自ID为0000002的物理序列2的图片(1)和图片(2)，取自ID为0000003的物理序列3的图片(k-1)和图片(k)。
具体应用实例中，进行编码失真量化分析采用的方法可以包括PSNR(Peak Signalto Noise Ratio，峰值信噪比)、SSIM(Structural Similarity，结构相似性)或者第三方质量评价工具，例如视频多方法评估融合(Video Multimethod Assessment Fusion，VMAF)。PSNR是最普遍和使用最为广泛的一种图像客观评价指标。SSIM也是一种全参考的图像质量评价指标，它分别从亮度、对比度、结构三方面度量图像相似性。具体实施过程中，可通过计算每一帧的指标，并在全部分析完后计算最终指标。计算可包括：(1)每个I帧的画质波动，方法可采用当前I帧的指标与前一帧的指标的算术差。(2)根据编单信息，生成编单中每个被选序列的指标。
系统实施例2
在系统实施例1的基础上，本发明实施例的视频编码自动化辅助系统进一步包括报告及查询模块，用于进行包括编单及编码文件、评价指标的查看。查看方式不限于具体数据或者结合数据进行进一步分析的图表表现形式(如客观指标波动图)。
进一步地，对同样的编码内容序列和编码参数，在不同的编码库版本以及格式编码进行编码后，可进行质量评分对比。
进一步地，系统也可以在测试全部完成或者测试过程中发送报告给相应的使用方。
以上视频编码自动化辅助系统可以采用单机方式部署，也可以采用机器集群方式部署。单机指的是独立的硬件计算平台，例如单台工作站或者服务器。集群方式指的是该系统使用多个独立的硬件计算平台来完成，例如多台工作站或者服务器。上述各模块以子系统的形式部署于不同的计算平台，且每个子系统的数量可以大于1，具体根据业务规模进行扩充，例如编码模块形成子系统后，部署的服务器如果只能支持4路并发，如果业务测试规模要求并发20路，则需要部署在5台服务器上。根据测试任务的数量来自动增减算力结点的数量，也可以将研发人员的闲时机器设备作为计算结点，将研发人员的非工作时间(如夜间或节假日)的机器利用起来，进一步节约投入成本。
方法实施例1
采用本发明实施例提供的视频编码自动化辅助系统，本发明实施例对应提供一种视频编码自动化辅助方法，包括以下步骤：从序列存储库中选取图片序列，生成编单；编好单后，将编单发给信号发生模块，信号发生模块顺序读取编单中的图片序列，按照预设的帧率发送给编码模块；编码模块根据辅助系统下发的编码参数进行编码，编码后通过收录模块收录成文件，存储至编码样片库，同时将存储的路径位置返回给辅助系统；在编码过程中或者编码完成后，通过编码质量评价与分析系统进行指标计算；辅助系统将本次编码过程进行记录。记录的内容包括编单、编码模块版本号、编码参数、文件路径以及指标值。
应当理解，本文所述的示例性实施例是说明性的而非限制性的。尽管结合附图描述了本发明的一个或多个实施例，本领域普通技术人员应当理解，在不脱离通过所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以做出各种形式和细节的改变。