[发明专利]应用加速

说明书

一种系统包括加速设备，该加速设备包括输入电路和相似度计算电路，所述输入电路被配置用于针对第一多个待编码视频帧中的每一个而接收包括至少一个原始视频帧和至少一个参考帧的输入，以及将第一多个待编码视频帧中的每一个划分成第二多个块；所述相似度计算电路被配置用于针对第一多个待编码视频帧中的每一个：针对第二多个块中的每个块，产生基于每个待编码帧中的每个块与参考帧的每个块的相似度的结果块得分，以及位移矢量。还提供了相关的装置和方法。

技术领域

本发明总体上涉及计算机架构和应用加速领域。

优先权要求

本申请对以下申请要求优先权：于2018年7月8日提交的Levi等人的美国临时专利申请62/695,063；以及于2018年9月4日提交的Levi等人的美国临时专利申请62/726,446；以及于2019年3`月4日提交的Levi等人的美国专利申请16/291,023。

背景技术

在本文中，将视频编码描述为产生沉重压力的工作负荷的一个示例(作为非限制性示例，在云中和/或数据中心中；这同样适用于作为视频流的一部分的其他设备和/或位置)。关于为边缘计算设备(作为非限制性示例，智能电话、电视机等)准备视频的特定非限制性示例而言，数据中心工作负荷包括数百万个视频流，这些视频流必须在每分钟内编码和重新编码，以便以非常有效的方式将流流式传输到多个设备(通常具有不同的视频编解码器)。本领域技术人员将会理解，自适应流式传输还需要将视频编码为多种比特率。

发明内容

本领域技术人员将会理解以下内容：

1.在本发明的示例性实施方式中提供对本申请中(包括在其“背景技术”中)提及的问题的解决方案适用于各种用例，而不仅仅适用于数据中心和/或云用例。

2.在本发明的示例性实施方式中提供的解决方案适用于(作为非限制性示例)：视频压缩；运动估计；视频去块滤波器；当前图片参考(Current Picture Referencing，CPR)和视频转换。作为非限制性示例，本发明的示例性实施方式可应用于的相关系统的非限制性示例包括：HEVC/H.265(高效视频编码)；AVC/H.264(高级视频编码)；VP9；AV-1(AOMediaVideo 1)；以及VVC(多功能视频编码)。虽然通常在运动估计的上下文中描述本发明的示例性实施方式的使用，但这样的描述并不表示限制，并且根据本文中的描述，本领域技术人员将会理解如何至少在本段中上述其他情况下提供解决方案。

对于单个CPU，单个编码任务本身的负荷通常太大。现在参考图9、图10和图11，图9是描绘CPU能力与各种编码任务之间的关系的简化图形说明，图10是描绘各种过去、现在和未来的编码标准的大致时间线视图的简化图示说明，图11是描绘各种编码标准的复杂性的简化表格说明。图9示出了，在相当长的一段时间内，单个CPU无法跟上单个编码任务；据信，随着未来的标准被采用并且得到更广泛的使用(参见图10)并且如图11中所示这些未来标准的复杂性预计将会更高，这个问题未来将会变得更加严峻。

此外，随着越来越多的信息/数据产生并且以更高的分辨率流式传输至边缘设备，每个流中的信息/数据量不断增加。现在附加参考图12，其为描绘分辨率与复杂性之间关系的简化的部分图示、部分图形说明。图12示出了历年相混的分辨率的非常保守的预测，并且还示出了每个流中存在更多像素的事实所涉及的标称复杂性。

现在附加参考图13，其为描绘视频复杂性、CPU能力和计算工作量之间的关系的简化图形说明。图13示出了真实视频复杂性(每像素的复杂性×像素数)正在遭受CPU能力与所需计算工作量之间的不断增大的差距。

到目前为止所提出的问题的考虑没有包括需要在数据中心内同时处理的视频流数目的预期继续大幅增加。