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、前導零計算器、解碼值計算器和偏移量生成器。解碼方法在計算前導零時，不進行查表，而是采用并行的位運算的方式進行處理。本發(fā)明提高解碼速度的同時減少了面積開銷，適合于硬件實現(xiàn)。本發(fā)明可應用于高清或超高清實時視頻解碼芯片等其他對解碼速度要求較高的領域中。
【專利說明】一種0階指數(shù)哥倫布碼解碼器及解碼方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及多媒體視頻處理領域，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】
[0002] 主流視頻編碼標準中采用自適應變長編碼技術一指數(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)是認為被編碼的信號為〇的概率至少為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)哥倫布碼為變長碼，碼長是由其碼字 內(nèi)容動態(tài)決定的。其比特串分為前綴和后綴兩個部分，前綴為LeadingZeroBits個連續(xù)的 0和一個1組成，后綴由LeadingZeroBits個比特構成。指數(shù)哥倫布碼對應不同的階數(shù)，具 有不同的形式。a 264、AVS等視頻編碼標準中都采用0階的指數(shù)哥倫布碼進行二值化，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、前導零計算器、碼值計算器和偏 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，將其輸出到前導零計算器和碼值計算器； 所述前導零計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 布碼中檢測出前綴的零比特數(shù)，并將其輸出給所述碼值計算器和所述偏移量生成器； 所述碼值計算器用于接收前導零計算器解出的零比特數(shù)和比特流移位器輸入的比特 流，計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零計算器得到的零比特數(shù)，計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，所述前導零計算器采 用組合邏輯實現(xiàn)前導零的計算。
3. 根據(jù)權利要求2所述的0階指數(shù)哥倫布碼解碼器，其特征在于，所述前導零計算器用 于執(zhí)行如下步驟： 步驟S1 ;并行地計算中間結果，中間結果的每一位是碼流中對應的位和對應位之前每 一位的非取與，其結果中1所在的位置即為前導零的個數(shù)； 步驟S2 ;將中間結果中每一位的下標按二進制表示，將對應位置為1的，在結果的對應 位上取或，其結果即為前導零的個數(shù)。
4. 根據(jù)權利要求1所述的0階指數(shù)哥倫布碼解碼器，其特征在于，所述碼值計算器用于 根據(jù)前導零的個數(shù)，查表得到碼字中有效信息位的下標范圍，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位輸出到前導零計 算器。
6. 根據(jù)權利要求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， 用于在輸入有效時才產(chǎn)生偏移。
7. 如根據(jù)權利要求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)當前偏移量，輸入比特流信息到碼值計算器和前導零計算器； 步驟T2 ;前導零計算器檢測出碼流中前綴零比特的個數(shù)； 步驟T3 ;碼值計算器根據(jù)前導零和輸入比特流，解出碼值并輸出； 步驟T4 ;偏移量生成器根據(jù)前導零的值計算偏移量并輸出到比特流移位器。
【文檔編號】H04N19/13GK104469366SQ201410799892
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月18日 優(yōu)先權日:2014年12月18日
【發(fā)明者】李玲, 陳皓, 石守謙, 譚吉來 申請人:中國科學院自動化研究所