專利名稱：Jpeg圖像中范式霍夫曼的硬件解碼方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于視頻編解碼領(lǐng)域，尤其涉及一種JPEG編解碼中范式霍夫曼的硬件解 碼方法及裝置。
背景技術(shù)：
霍夫曼編碼基于概率統(tǒng)計，非常接近理論極限的壓縮比，霍夫曼編碼屬于變長編 碼，壓縮后的碼字長度不確定，因此解碼器首先要確定碼字的長度，然后在進行處理，效率 一般比較低下。JPEG圖像按塊進行編碼，塊內(nèi)數(shù)據(jù)類型按順序可以分為5個類型
權(quán)利要求
JPEG圖像中范式霍夫曼的硬件解碼方法，其特征是，該方法包括如下步驟Step1將移位寄存器復(fù)位，同時將按字節(jié)接收到的圖像數(shù)據(jù)放入FIFO隊列中；Step2當(dāng)FIFO隊列中有數(shù)據(jù)時，啟動讀信號產(chǎn)生模塊，讀信號產(chǎn)生模塊對FIFO隊列進行讀操作，在讀的過程中搜索范式霍夫曼碼字同時進行魯棒性處理；Step3當(dāng)搜索到范式霍夫曼碼字后，啟動地址生成模塊，生成RUN/SIZE ROM的地址，通過讀取RUN/SIZE ROM得到RUN/SIZE值；Step4讀取SIZE個比特的有效數(shù)據(jù)，同時產(chǎn)生RUN個0寫入RAM中；Step5在讀取SIZE個比特的同時，根據(jù)最高位將移位寄存器提前復(fù)位或者提前置位；Step6提前置位或提前復(fù)位后得到符號擴展后的有效數(shù)據(jù)，將符號擴展后的有效數(shù)據(jù)寫入RAM，并判斷一個塊是否結(jié)束，若是，則向后級產(chǎn)生塊處理結(jié)束信號并且更新范式霍夫曼碼字類型；Step7當(dāng)判斷是一個塊的結(jié)束時，還要判斷是否是一幀的結(jié)束；Step8判斷FIFO隊列中是否還有數(shù)據(jù)未處理，若有，跳轉(zhuǎn)至Step2，否則等待，直到FIFO隊列中有新的數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)入step2繼續(xù)執(zhí)行。
2.如權(quán)利要求1所述的JPEG圖像中范式霍夫曼的硬件解碼方法，其特征是，所述 step2中搜索范式霍夫曼碼字的過程為將移位寄存器和HUFFLAST生成模塊輸出的當(dāng)前長 度的碼字的最大值進行比較。
3.如權(quán)利要求1所述的JPEG圖像中范式霍夫曼的硬件解碼方法，其特征是，所述 step2中魯棒性處理的過程為在進行霍夫曼解碼的過程中，如果發(fā)現(xiàn)讀取16個bit仍不 能搜索到對應(yīng)的霍夫曼編碼，則說明傳輸錯誤，需要讀空FIFO直至下一幀的開始；在進行 填充比特讀取的過程中，如果讀取的1的個數(shù)超過7個或者讀出來的數(shù)不是1，則也說明傳 輸錯誤，需要讀空FIFO直至下一幀的開始。
4.如權(quán)利要求1所述的JPEG圖像中范式霍夫曼的硬件解碼方法，其特征是，所述 step3中搜索到范式霍夫曼碼字的條件時當(dāng)移位寄存器的數(shù)據(jù)小于當(dāng)前長度的碼字的最 大值時即搜索到范式霍夫曼碼字。
5.如權(quán)利要求1所述的JPEG圖像中范式霍夫曼的硬件解碼方法，其特征是，所述 step3中生成ROM表地址的過程為采用存儲有效碼字的方法，各類有效碼字按照范式霍夫 曼碼字的長度從短到長，碼字數(shù)值從小到大的順序預(yù)先存在ROM中，通過外部的地址生成 器確定尋址地址。
6.如權(quán)利要求1所述的JPEG圖像中范式霍夫曼的硬件解碼方法，其特征是，所述 step5中，當(dāng)最高位為1時將移位寄存器提前復(fù)位；當(dāng)最高位為0時將移位寄存器提前置 位。
7.如權(quán)利要求1所述的JPEG圖像中范式霍夫曼的硬件解碼方法，其特征是，所述 step6中當(dāng)滿足下列條件之一即認為是塊的結(jié)束a)解碼得到64個像素的數(shù)據(jù)；b)范式霍夫曼解碼得到塊結(jié)束信號。
8.如權(quán)利要求1所述的JPEG圖像中范式霍夫曼的硬件解碼方法，其特征是，所述 step6中更新范式霍夫曼碼字類型的方法根據(jù)圖像的采樣率確定當(dāng)圖像的采樣率為4:4:4時，范式霍夫曼碼字類型的變化順序為亮度，色度，色度；當(dāng)圖像的采樣率為4:2 2時，范式霍夫曼碼字類型的變化順序為亮度，亮度，色度，色 度；當(dāng)圖像的采樣率為4:2:0時，范式霍夫曼碼字類型的變化順序為亮度，亮度，亮度，亮 度，色度，色度。
9.如權(quán)利要求1所述的JPEG圖像中范式霍夫曼的硬件解碼方法，其特征是，所述 st印7判斷一幀結(jié)束的條件是解碼得到的總的塊數(shù)與一幀圖像的總塊數(shù)相等。
10.如權(quán)利要求1所述的JPEG圖像中范式霍夫曼的硬件解碼裝置，其特征是，它包括 FIFO緩沖器，F(xiàn)IFO緩沖器與解碼模塊連接，解碼模塊與RAM連接；其中，解碼模塊包括移位寄存器組，移位寄存器組分別與復(fù)位模塊、置位模塊和比較器 相連接；比較器分別與讀信號產(chǎn)生模塊和地址生成模塊相連接；讀信號產(chǎn)生模塊分別與魯 棒性處理模塊和ROM相連接；ROM分別與地址生成模塊和碼字類型及幀結(jié)束信號產(chǎn)生模塊 相連接；移位寄存器組暫存當(dāng)前解碼的比特流；復(fù)位模塊控制產(chǎn)生移位寄存器的復(fù)位信號，置 位模塊控制產(chǎn)生移位寄存器組的置位信號；比較器根據(jù)當(dāng)前長度的最后一個碼字和移位寄 存器的值進行比較，確定是否找到范式霍夫曼碼字；讀信號產(chǎn)生模塊產(chǎn)生FIFO緩沖器的讀 使能信號；地址生成模塊產(chǎn)生RUN/SIZE ROM的地址；魯棒性模塊負責(zé)解碼過程中的魯棒 性處理；碼字類型及幀結(jié)束信號產(chǎn)生模塊產(chǎn)生當(dāng)前解碼的范式霍夫曼碼字類型和幀結(jié)束信 號。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種JPEG圖像中范式霍夫曼的硬件解碼方法及裝置，它包括移位寄存器，移位寄存器暫存當(dāng)前解碼的比特流；比較器根據(jù)當(dāng)前長度的最后一個碼字和移位寄存器的值進行比較，確定是否找到范式霍夫曼碼字；讀信號產(chǎn)生模塊產(chǎn)生使能信號；地址生成模塊產(chǎn)生ROM的地址；碼字類型及幀結(jié)束信號產(chǎn)生模塊產(chǎn)生當(dāng)前解碼的范式霍夫曼碼字類型和幀結(jié)束信號。該方法利用移位寄存器方式在較短的時鐘周期內(nèi)完成一個碼字的解碼，可以實現(xiàn)范式霍夫曼的快速解碼，具有效率高，占用的邏輯資源少等優(yōu)點，各個模塊之間的控制邏輯簡單，可以達到較高的時鐘頻率，特別適合高清電視和超分辨率的應(yīng)用場合，與前級邏輯和后級邏輯接口簡單，容易擴展，便于在ASIC和FPGA中實現(xiàn)。
文檔編號H04N7/26GK101998122SQ20101058531
公開日2011年3月30日 申請日期2010年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月13日
發(fā)明者李鵬, 栗華, 王洪君, 竇和新, 趙斌, 趙立歧 申請人:山東大學(xué)