[发明专利]一种基于GPU集群实现8K HEVC实时编码的方法

说明书

本发明公开了一种基于GPU集群实现8K HEVC实时编码的方法，涉及视频编码技术领域，本发明包括依据高效视频编码标准，将8K图像按空间位置高度划分为N个slice序列；由N张NVIDIA GPU组成集群，将N个slice序列分别对应送入N张GPU进行编码，得到N个slice序列对应的编码数据；对N个slice序列的编码数据进行修改调整，丢掉每个编码数据的序列参数集sps、图像参数集pps和slice头信息，根据整帧总体编码参数生成总序列参数集sps和总图像参数集pps，将调整后的N个slice序列的编码数据按顺序进行拼接，得到最终码流，完成8K HEVC实时编码，本发明采用多GPU组成集群，然后通过拼接码流的方式，得到标准码流，能够达到实时高效的8K HEVC编码。

技术领域

本发明涉及视频编码技术领域，更具体的是涉及一种基于GPU集群实现8K HEVC实时编码的方法。

背景技术

8K视频具备海量数据，在传输和存储过程中必须对其进行高压缩比的视频压缩编码，而8K 视频编码的主流格式是HEVC(H.265)，8K的海量数据使得8K HEVC实时编码非常困难。目前市面上HEVC主流的编码器情况如下：

1、CPU编码器：常见的CPU编码器，如x265，实现4K实时编码都很困难，8K实时更不可能做到；

2、FPGA编码器：以NGCodec为代表，能力限于4K HEVC实时编码，一般布在云端的FPGA 加速卡上，收费昂贵；

3、ASIC编码器：以Socionext等公司为代表，目前市面上常见的HEVC ASIC编码器能力在 4K编码实时的水平，极少顶尖的ASIC编码器能实现HEVC 8K实时编码，但价格非常高昂；

4、NVENC编码器：其实NVENC也是一个集成在NVIDIA GPU上面的ASIC编码器，但因为NVIDIA GPU相比于其他ASIC编码器来说，非常容易获得和容易使用，所以单独列成一种编码器，NVENC的编码能力也在4K HEVC实时的水平；

综上所述，目前市面上8K HEVC实时编码的可行方案稀缺，且价格昂贵。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决目前针对8K视频进行实时编码存在硬件不易获得，并且价格高昂的问题，本发明提供一种基于GPU集群实现8K HEVC实时编码的方法，基于通用x86服务器，结合多张NVIDIA GPU，利用NVIDIA GPU创建NVENC编码器，多张GPU共同工作，实现8K HEVC实时编码，基于通用x86架构，硬件设备易于获得，既解决了专业编码器硬件设备难以获得的问题，又极大地降低了整体成本，打破了专业编码器的价格垄断。

本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种基于GPU集群实现8K HEVC实时编码的方法，所述方法基于x86服务器，包括如下步骤：

S1：依据高效视频编码标准，将8K图像按空间位置高度划分为N个slice序列；

S2：由N张NVIDIA GPU组成集群，将N个slice序列分别对应送入N张GPU进行编码，得到N个slice序列对应的编码数据；

S3：对S2中得到的N个slice序列的编码数据进行修改调整，丢掉每个编码数据的序列参数集sps、图像参数集pps和slice头信息，根据整帧总体编码参数生成总序列参数集sps和总图像参数集pps，将调整后的N个slice序列的编码数据按顺序进行拼接，得到最终码流，完成8K HEVC 实时编码。

进一步的，所述S1中依据的高效视频编码标准为ITU-RBT.2073。

进一步的，所述每张NVIDIA GPU采用Turing架构，并且每张NVIDIA GPU分别创建NVENC 硬核编码器。