一種0階指數(shù)哥倫布碼解碼器及解碼方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種0階指數(shù)哥倫布碼解碼器及解碼方法。解碼器包括比特流移位器、前導(dǎo)零計(jì)算器、解碼值計(jì)算器和偏移量生成器。解碼方法在計(jì)算前導(dǎo)零時(shí)，不進(jìn)行查表，而是采用并行的位運(yùn)算的方式進(jìn)行處理。本發(fā)明提高解碼速度的同時(shí)減少了面積開銷，適合于硬件實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明可應(yīng)用于高清或超高清實(shí)時(shí)視頻解碼芯片等其他對(duì)解碼速度要求較高的領(lǐng)域中。
【專利說明】一種0階指數(shù)哥倫布碼解碼器及解碼方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及多媒體視頻處理領(lǐng)域，尤其涉及一種〇階指數(shù)哥倫布碼解碼器及解碼 方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 主流視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)中采用自適應(yīng)變長(zhǎng)編碼技術(shù)一指數(shù)哥倫布碼。指數(shù)哥倫布 碼是一種特殊的哈弗曼編碼，其本質(zhì)是認(rèn)為被編碼的信號(hào)為〇的概率至少為1/2,為1和2 的概率之和又占其余概率的至少1/2,以此類推。指數(shù)哥倫布碼為變長(zhǎng)碼，碼長(zhǎng)是由其碼字 內(nèi)容動(dòng)態(tài)決定的。其比特串分為前綴和后綴兩個(gè)部分，前綴為L(zhǎng)eadingZeroBits個(gè)連續(xù)的 0和一個(gè)1組成，后綴由LeadingZeroBits個(gè)比特構(gòu)成。指數(shù)哥倫布碼對(duì)應(yīng)不同的階數(shù)，具 有不同的形式。a 264、AVS等視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)中都采用0階的指數(shù)哥倫布碼進(jìn)行二值化，其 碼表如下所不（參見 ITU-T Rec.H. 264(01/2012)Advanced video coding for generic audiovisual services)：
[0003]

【權(quán)利要求】
1. 一種0階指數(shù)哥倫布碼解碼器，包括比特流移位器、前導(dǎo)零計(jì)算器、碼值計(jì)算器和偏 移量生成器，其特征在于： 所述比特流移位器用于接收外部輸入的比特流，根據(jù)當(dāng)前的偏移量選擇本次輸出數(shù)據(jù) 的起始位置，將其輸出到前導(dǎo)零計(jì)算器和碼值計(jì)算器； 所述前導(dǎo)零計(jì)算器用于接收所述比特流移位器輸入的比特流，從其中有效的指數(shù)哥倫 布碼中檢測(cè)出前綴的零比特?cái)?shù)，并將其輸出給所述碼值計(jì)算器和所述偏移量生成器； 所述碼值計(jì)算器用于接收前導(dǎo)零計(jì)算器解出的零比特?cái)?shù)和比特流移位器輸入的比特 流，計(jì)算出解碼值并輸出給后續(xù)解碼單元； 所述偏移量生成器用于接收前導(dǎo)零計(jì)算器得到的零比特?cái)?shù)，計(jì)算得到本次解碼使用的 比特流中數(shù)據(jù)的位數(shù)，并傳輸給比特流移位器。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的0階指數(shù)哥倫布碼解碼器，其特征在于，所述前導(dǎo)零計(jì)算器采 用組合邏輯實(shí)現(xiàn)前導(dǎo)零的計(jì)算。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的0階指數(shù)哥倫布碼解碼器，其特征在于，所述前導(dǎo)零計(jì)算器用 于執(zhí)行如下步驟： 步驟S1 ;并行地計(jì)算中間結(jié)果，中間結(jié)果的每一位是碼流中對(duì)應(yīng)的位和對(duì)應(yīng)位之前每 一位的非取與，其結(jié)果中1所在的位置即為前導(dǎo)零的個(gè)數(shù)； 步驟S2 ;將中間結(jié)果中每一位的下標(biāo)按二進(jìn)制表示，將對(duì)應(yīng)位置為1的，在結(jié)果的對(duì)應(yīng) 位上取或，其結(jié)果即為前導(dǎo)零的個(gè)數(shù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的0階指數(shù)哥倫布碼解碼器，其特征在于，所述碼值計(jì)算器用于 根據(jù)前導(dǎo)零的個(gè)數(shù)，查表得到碼字中有效信息位的下標(biāo)范圍，將信息位取出并減1，求出指 數(shù)哥倫布碼的碼值。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的0階指數(shù)哥倫布碼解碼器，其特征在于，所述比特流移位器每 次輸出給碼值計(jì)算器的比特流位寬為31位，而每次只用將其中的低16位輸出到前導(dǎo)零計(jì) 算器。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的0階指數(shù)哥倫布碼解碼器，其特征在于，所述偏移量生成器， 用于在輸入有效時(shí)才產(chǎn)生偏移。
7. 如根據(jù)權(quán)利要求6所述的0階指數(shù)哥倫布碼的解碼器，其特征在于，所述偏移量生成 器的偏移量為本次解碼所使用的數(shù)據(jù)位數(shù)，其值等于前導(dǎo)零的值左移一位后加1。
8. -種0階指數(shù)哥倫布碼解碼方法，其特征在于，包括如下步驟： 步驟T1 ;根據(jù)當(dāng)前偏移量，輸入比特流信息到碼值計(jì)算器和前導(dǎo)零計(jì)算器； 步驟T2 ;前導(dǎo)零計(jì)算器檢測(cè)出碼流中前綴零比特的個(gè)數(shù)； 步驟T3 ;碼值計(jì)算器根據(jù)前導(dǎo)零和輸入比特流，解出碼值并輸出； 步驟T4 ;偏移量生成器根據(jù)前導(dǎo)零的值計(jì)算偏移量并輸出到比特流移位器。
【文檔編號(hào)】H04N19/13GK104469366SQ201410799892
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月18日
【發(fā)明者】李玲, 陳皓, 石守謙, 譚吉來 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所