Cavlc熵解碼器及熵解碼方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種CAVLC熵解碼器及熵解碼方法。該解碼器包括CAVLC控制器、解碼模塊和存儲模塊和數(shù)據(jù)拼接模塊。解碼器對碼流中非零系數(shù)較少的情況做了專門優(yōu)化；在CAVLC控制器和解碼模塊間加入旁路電路提前進行解碼狀態(tài)跳轉(zhuǎn)的判斷，以節(jié)約時鐘周期；并將前游程解碼與幅值前綴解碼并在一個模塊完成。本發(fā)明在提高熵解碼效率的同時節(jié)約了面積開銷。
【專利說明】CAVLC熵解碼器及熵解碼方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及視頻編解碼【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地涉及CAVLC熵解碼器及熵解碼方法。

【背景技術(shù)】
[0002] CAVLC是一種用于降低比特率并充分利用統(tǒng)計冗余的熵編碼技術(shù)。作為視頻解碼 框架中的第一步，熵解碼對視頻解碼性能有著非常大的影響。在當(dāng)今視頻編解碼中應(yīng)用最 廣泛的H. 264標(biāo)準(zhǔn)中，規(guī)定熵編碼可采用基于上下文的的自適應(yīng)變長編碼（CAVLC)和基于 上下文的自適應(yīng)算術(shù)編碼（CABAC)。其中，CAVLC的編碼效率較早先的MPEG-1和MPEG-2標(biāo) 準(zhǔn)有了明顯提高，而實現(xiàn)復(fù)雜度較CABAC而言則低了不少，在視頻編碼中得到廣泛使用。
[0003] 在CAVLC解碼器中，通常涉及以下六種語法元素的解碼：非零系數(shù)的數(shù)目、拖尾系 數(shù)的數(shù)目、每個拖尾系數(shù)的符號、拖尾系數(shù)以外非零系數(shù)的幅值、最后一個非零系數(shù)前零的 數(shù)目、當(dāng)前非零系數(shù)與前一個非零系數(shù)之間零的數(shù)目。
[0004] 一般的解碼步驟如下：首先查表解得非零系數(shù)的數(shù)目和拖尾系數(shù)的個數(shù)，再解出 各拖尾系數(shù)的符號位，然后解出除拖尾系數(shù)外非零系數(shù)的幅值，再解出最后一個非零系數(shù) 前零的個數(shù)，最后解出每個非零系數(shù)前0的個數(shù)。
[0005] 傳統(tǒng)的CAVLC熵解碼器通常由系數(shù)標(biāo)志位模塊、拖尾系數(shù)符號模塊、幅值前綴模 塊、幅值后綴模塊、總零數(shù)模塊、前游程模塊共六個功能模塊，加上一個CAVLC控制模塊，以 及相應(yīng)的存儲模塊組合而成。由于解碼步驟和模塊較多，每個模塊的解碼又依賴于前面模 塊輸出的結(jié)果，導(dǎo)致各模塊等待時間較長，整體解碼效率偏低。
[0006] 目前，對于CAVLC解碼器的優(yōu)化主要集中在改善其解碼效率而提高解碼速度上。 以下為其中兩種代表性的方案：
[0007] 1)加入旁路電路模塊的方法[2]。這種方法將上一級解碼模塊所獲得的解碼參數(shù) 從旁路電路單元傳輸給下一級解碼狀態(tài)機跳轉(zhuǎn)控制模塊和下一級解碼模塊，減少了條件判 斷時等待的時間，一定程度上提升了解碼效率，但其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，模塊與模塊之間、模塊與 寄存器之間需要較多連線，帶來較大的面積開銷。
[0008] 2)基于優(yōu)化的查找表的方法[3]。這種方法將根據(jù)碼字中前置零的個數(shù)將C〇efT_ token查找表重新分組，解碼時以前置零個數(shù)和碼字后綴為索引進行查表，從而減少查表次 數(shù)。但QP較大時，coefT_token碼字的前置零的個數(shù)較少，此方法對解碼的加速效果不明 顯〇


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] (一）要解決的技術(shù)問題
[0010] 本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中的解碼器在碼流中QP較大時優(yōu)化效率不高以及面積 開銷大的問題。
[0011] (二）技術(shù)方案
[0012] 鑒于以上提到的問題，本發(fā)明提供了一種新的CAVLC熵解碼器的實現(xiàn)和方法，對 系數(shù)較少的情況做了專門優(yōu)化，使用較少的旁路電路提前判斷是否進入下一個解碼狀態(tài)， 并將前游程解碼與系數(shù)塊重建合并在一個模塊完成。能進行高效的解碼并減少面積開銷。
[0013] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種CAVLC熵解碼器，包括CAVLC控制器、解碼 模塊、存儲模塊和數(shù)據(jù)拼接模塊，其中：所述CAVLC控制器包括狀態(tài)跳轉(zhuǎn)控制模塊、拖尾符 號輸出模塊、系數(shù)幅值計算模塊，用于控制碼流輸入，協(xié)調(diào)各模塊的工作，根據(jù)各模塊解碼 得到的語法元素進行拖尾符號和幅值的解碼；所述解碼模塊用于從碼流中解出碼字的系數(shù) 標(biāo)志位和總零數(shù)以及每個幅值的前綴和前游程；所述存儲模塊用于暫時保存解碼模塊和 CAVLC控制器解出的語法元素值；所述數(shù)據(jù)拼接模塊將系數(shù)幅值重新組合拼接后輸出。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的【具體實施方式】，所述解碼模塊包括系數(shù)標(biāo)志位解碼模塊、總零數(shù)解 碼模塊、幅值前綴解碼模塊和前游程解碼模塊。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的【具體實施方式】，所述存儲模塊包括非零系數(shù)寄存器、拖尾系數(shù)寄存 器、幅值前綴寄存器、總零數(shù)寄存器、后綴碼長寄存器、剩余零數(shù)寄存器、前游程寄存器、非 零系數(shù)幅值存儲器和系數(shù)幅值存儲器。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的【具體實施方式】，所述CAVLC控制器在解出系數(shù)標(biāo)志位后，對拖尾系 數(shù)個數(shù)提前進行判斷，若拖尾系數(shù)個數(shù)為〇,解碼器跳過拖尾符號解碼，進行幅值解碼。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明的【具體實施方式】，所述CAVLC控制器在解完拖尾符號后，對非零系數(shù) 個數(shù)與拖尾系數(shù)的個數(shù)進行判斷，若相等，表明不存在除拖尾系數(shù)之外的非零系數(shù)，解碼器 跳過幅值解碼，進行總零數(shù)解碼。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明的【具體實施方式】，所述的CAVLC控制器還包括幅值后綴解碼模塊，其 用于在系數(shù)標(biāo)志解碼狀態(tài)中，根據(jù)解碼得到的非零系數(shù)和拖尾系數(shù)對后綴碼長進行初始 化，在幅值解碼狀態(tài)中，根據(jù)已解碼的系數(shù)幅值對后綴碼長作動態(tài)更新。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明的【具體實施方式】，所述的CAVLC控制器和解碼模塊間，還包括參數(shù)傳 輸電路，其用于將解碼模塊中得到的參數(shù)值，在當(dāng)前周期傳遞給CAVLC控制器，提前進行狀 態(tài)機的跳轉(zhuǎn)判斷。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明的【具體實施方式】，前游程解碼模塊中包含所述幅值前綴解碼模塊，在 進行前游程解碼時，對于剩余零數(shù)大于6情況，前游程的值可根據(jù)幅值前綴解碼模塊計算 得到。
[0021] 本發(fā)明還提出一種CAVLC熵解碼方法，應(yīng)用于CAVLC解碼器中，CAVLC解碼器包括 CAVLC控制器、解碼模塊、存儲模塊和數(shù)據(jù)拼接模塊，所述解碼方法包括如下步驟：步驟S1 : 查表確定碼流中的非零系數(shù)個數(shù)和拖尾符號個數(shù)，并根據(jù)其值設(shè)置后綴碼長的初始值；步 驟S2 :當(dāng)拖尾符號個數(shù)大于零時，順序解出每個拖尾系數(shù)的符號值；步驟S3 :解出當(dāng)前變 換系數(shù)的前綴碼和后綴碼，計算得到幅值并判斷是否還有待解碼的非零系數(shù)，若存在則重 復(fù)此步驟，直至解出所有非零系數(shù)；步驟S4 :查表解出總零數(shù)值，將其作為剩余零數(shù)的初始 值；步驟S5 :根據(jù)剩余零數(shù)，查表解出前游程的值，并動態(tài)更新剩余零數(shù)，重復(fù)進行該步驟， 直至只剩最后一個非零系數(shù)或是剩余零數(shù)與前游程相等；步驟S6 :根據(jù)解出的拖尾符號 值、系數(shù)幅值、和前游程值重建系數(shù)塊，經(jīng)過zig-zag掃描后輸出。
[0022] (三）有益效果
[0023] 本發(fā)明對CAVLC熵解碼過程中，碼流中非零系數(shù)較少的情況做了專門優(yōu)化，在控 制模塊與解碼模塊間加入了旁路電路提前進行狀態(tài)機跳轉(zhuǎn)判斷，并將前游程解碼與系數(shù)塊 重建合并在一個模塊完成，從而提高了熵解碼器的工作效率，對其面積開銷和延時也有一 定改善，能有效地提高整體解碼的速度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024] 圖1是本發(fā)明實現(xiàn)的CAVLC熵解碼器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025] 圖2是本發(fā)明實現(xiàn)的CAVLC熵解碼器狀態(tài)機跳轉(zhuǎn)示意圖；
[0026] 圖3是拖尾系數(shù)條件判斷示意圖；
[0027] 圖4是非零系數(shù)個數(shù)條件判斷示意圖；
[0028] 圖5是H. 264標(biāo)準(zhǔn)中給出的prefix_value碼表[1];
[0029] 圖6是H. 264標(biāo)準(zhǔn)中給出的run_before碼表[1]。

【具體實施方式】
[0030] 本發(fā)明提出的CAVLC熵解碼器包括CAVLC控制器、解碼模塊、數(shù)據(jù)拼接模塊和存儲 豐旲塊。
[0031] 所述CAVLC控制器包括狀態(tài)跳轉(zhuǎn)控制模塊、拖尾符號輸出模塊、系數(shù)幅值計算模 塊。
[0032] 所述解碼模塊包括系數(shù)標(biāo)志位解碼模塊（coeff_token)、總零數(shù)解碼模塊 (total_zero)、幅值前綴解碼模塊（level_prefix)和前游程解碼模塊（run_before)。
[0033] 所述存儲模塊包括非零系數(shù)寄存器（TotalCoefT)、拖尾系數(shù)寄存器 (TrailingOnes)、幅值前綴寄存器（level_prefix)、總零數(shù)寄存器（total_zeros)、后綴碼 長寄存器（suffix_length)、剩余零數(shù)寄存器（zeros_left)、前游程寄存器（run_before)、 非零系數(shù)幅值存儲器（LevelVal)和系數(shù)幅值存儲器（coeff_level)。
[0034] 所述CAVLC控制器用于控制碼流輸入，通過狀態(tài)機協(xié)調(diào)各模塊的工作，根據(jù)各模 塊解碼得到的語法元素進行拖尾符號和幅值的解碼，最后當(dāng)所有語法元素解碼完成后，將 系數(shù)幅值重新組合拼接后輸出。
[0035] 所述CAVLC控制器，在進行狀態(tài)跳轉(zhuǎn)控制時，對系數(shù)較少的情況做了專門優(yōu)化：
[0036] 1)系數(shù)標(biāo)志位解碼狀態(tài)下，對非零系數(shù)個數(shù)和拖尾系數(shù)個數(shù)提前進行判斷。若非 零系數(shù)個數(shù)為〇,則結(jié)束當(dāng)前塊解碼；若拖尾系數(shù)個數(shù)為〇,直接跳過拖尾符號解碼狀態(tài)，如 圖3所示。
[0037] 2)在拖尾符號解碼狀態(tài)下，加入了對非零系數(shù)個數(shù)的判斷，若總的非零系數(shù)個數(shù) 與拖尾系數(shù)的個數(shù)相等，表明不存在除拖尾系數(shù)之外的非零系數(shù)，狀態(tài)機跳過幅值解碼，直 接進入總零數(shù)解碼狀態(tài)，如圖4所示。
[0038] CAVLC控制器和各解碼模塊間還包括參數(shù)傳輸電路，用于將解碼模塊中得到的參 數(shù)值，在當(dāng)前周期傳遞給CAVLC控制器，提前進行狀態(tài)機的跳轉(zhuǎn)判斷，避免寄存器幅值完成 后再判斷狀態(tài)跳轉(zhuǎn)造成不必要的等待。
[0039] 所述的幅值前綴解碼模塊，在實現(xiàn)時作為子模塊，包含在前游程解碼模塊中。由圖 5、圖6中碼表可以看出，當(dāng)zeros_left大于6時，若碼流中前兩位均為零，run_before的 值直接由level_prefix的值加4給出，無需再通過查表或組合邏輯得到，節(jié)約了開銷。
[0040] 本發(fā)明還提出應(yīng)用于CAVLC解碼器的CAVLC熵解碼方法，包括如下步驟：
[0041] 步驟SI :查表確定碼流中的非零系數(shù)個數(shù)和拖尾符號個數(shù)，并根據(jù)其值設(shè)置后綴 碼長的初始值；
[0042] 步驟S2 :當(dāng)拖尾符號個數(shù)大于零時，順序解出每個拖尾系數(shù)的符號值；
[0043] 步驟S3 :解出當(dāng)前變換系數(shù)的前綴碼和后綴碼，計算得到幅值并判斷是否還有待 解碼的非零系數(shù)，若存在則重復(fù)此步驟，直至解出所有非零系數(shù)；
[0044] 步驟S4 :查表解出總零數(shù)值，將其作為剩余零數(shù)的初始值；
[0045] 步驟S5 :根據(jù)剩余零數(shù)，查表解出前游程的值，并動態(tài)更新剩余零數(shù)，重復(fù)進行該 步驟，直至只剩最后一個非零系數(shù)或是剩余零數(shù)與前游程相等；
[0046] 步驟S6 :根據(jù)解出的拖尾符號值、系數(shù)幅值、和前游程值重建系數(shù)塊，經(jīng)過 zig-zag掃描后輸出。
[0047] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合具體實施例，并參照 附圖，對本發(fā)明作進一步的詳細(xì)說明。
[0048] 如圖1所示，本發(fā)明實現(xiàn)的熵解碼器包括CAVLC控制器、解碼模塊和存儲模塊和數(shù) 據(jù)拼接模塊。所述CAVLC控制器包括狀態(tài)跳轉(zhuǎn)控制模塊（11)、拖尾符號輸出模塊（12)、系數(shù) 幅值計算模塊（13)。所述解碼模塊，包括系數(shù)標(biāo)志位解碼模塊（21)、總零數(shù)解碼模塊（22)、 幅值前綴解碼模塊（23)和前游程解碼模塊（24)。
[0049] 所述存儲模塊，包括非零系數(shù)寄存器（31)、拖尾系數(shù)寄存器（32)、幅值前綴寄存 器（33)、總零數(shù)寄存器（34)、后綴碼長寄存器（35)、剩余零數(shù)寄存器（36)、前游程寄存器 (37)、非零系數(shù)幅值存儲器（38)和系數(shù)幅值存儲器（39)。
[0050] CAVLC控制器、解碼模塊和存儲模塊在一起構(gòu)成了一個狀態(tài)機，狀態(tài)機的狀態(tài)表征 解碼所處的階段。狀態(tài)機包括初始化、系數(shù)標(biāo)志位解碼、拖尾符號解碼、幅值解碼狀態(tài)、幅值 輸出狀態(tài)、總零數(shù)解碼、前游程解碼這七個狀態(tài)，各狀態(tài)之間跳轉(zhuǎn)關(guān)系如圖2所示。完整的 解碼步驟如下：
[0051] 步驟1 :熵解碼器接收到使能信號，進入初始化狀態(tài)，各寄存器和存儲器被清零， 初始化完成后，狀態(tài)機跳轉(zhuǎn)到系數(shù)標(biāo)志位解碼狀態(tài)。
[0052] 步驟2 :在系數(shù)標(biāo)志位解碼狀態(tài)中，解碼器將系數(shù)標(biāo)志位解碼模塊解碼得到 的 coeff_token_TotalCoeff、coeff_token_TrailingOnes 通過旁路電路分別傳輸給 TotalCoeff 和 TrailingOnes 寄存器。
[0053] 依據(jù)標(biāo)志位的值對幅值后綴長度寄存器的值進行初始化，當(dāng)coeff_token_ TotalCoeff 大于 10 且 coeff_token_TrailingOnes 小于 3 時，suffix_length 的值被賦為 1，否則賦為〇。
[0054] 進行狀態(tài)跳轉(zhuǎn)判斷，若非零系數(shù)個數(shù)為零，則結(jié)束當(dāng)前殘差塊的解碼，狀態(tài)機跳轉(zhuǎn) 回到初始化狀態(tài)，等待進行下一殘差塊解碼。
[0055] 若非零系數(shù)個數(shù)不為零，則如圖3所示，根據(jù)拖尾系數(shù)的數(shù)目進行狀態(tài)跳轉(zhuǎn)判斷：
[0056] 若拖尾系數(shù)個數(shù)為零，狀態(tài)機跳過拖尾系數(shù)解碼狀態(tài)，直接跳轉(zhuǎn)到幅值解碼狀態(tài)， 執(zhí)行步驟4 ;
[0057] 若拖尾系數(shù)個數(shù)不為零，狀態(tài)機跳轉(zhuǎn)進入拖尾系數(shù)解碼狀態(tài)。
[0058] 步驟3 :在拖尾符號解碼狀態(tài)中，CAVLC控制器依次對輸入比特流中各個拖尾系數(shù) 的符號進行解碼，并將結(jié)果輸出到LevelVal中。
[0059] 如圖4所示過程，將TrailingOnes和TotalCoeff的值進行比較，根據(jù)結(jié)果進行狀 態(tài)跳轉(zhuǎn)：
[0060] 若相等，則表明除拖尾系數(shù)外沒有其他非零系數(shù)需要解碼，狀態(tài)機直接跳轉(zhuǎn)進入 總零數(shù)解碼狀態(tài)，執(zhí)行步驟6;
[0061] 若TrailingOnes的值小于TotalCoeff，狀態(tài)機跳轉(zhuǎn)進入幅值解碼狀態(tài)。
[0062] 步驟4 :在幅值解碼狀態(tài)中，CAVLC控制模塊首先將前綴幅值模塊解出的level_ prefix_value 傳輸給 level_prefix 寄存器，并根據(jù) suffix_length 更新 levelSuffixSize 的值。
[0063] 然后根據(jù)level_prefix_value和suffix_length的值解出高頻位置上第一個未 解碼的非拖尾系數(shù)的幅值，并將其輸出到LevelVal的相應(yīng)位。最后使?fàn)顟B(tài)機跳轉(zhuǎn)到幅值輸 出狀態(tài)。
[0064] 步驟5 :在幅值輸出狀態(tài)中，首先對當(dāng)前解碼的非零系數(shù)的數(shù)目進行判斷，若還有 未被解碼的非零系數(shù)，則狀態(tài)機跳轉(zhuǎn)回到幅值解碼狀態(tài)，繼續(xù)解下一非拖尾系數(shù)幅值。
[0065] 若所有系數(shù)幅值均被解碼，再對startldx-endldx+l的結(jié)果進行判斷，進行狀態(tài) 跳轉(zhuǎn)：
[0066] 若等于TotalCoeff，CAVLC控制器輸出系數(shù)幅值到coeff_level中，經(jīng)重新拼接后 輸出，完成當(dāng)前殘差塊的解碼，狀態(tài)機跳轉(zhuǎn)回初始狀態(tài)；
[0067] 若不等，則進入總零數(shù)解碼狀態(tài)。
[0068] 步驟6 :在總零數(shù)解碼狀態(tài)下，CAVLC控制模塊將總零數(shù)解碼模塊解出的total_ zeros_value 傳輸給 zeros_left 寄存器。
[0069] 再對總零數(shù)的值進行判斷，根據(jù)結(jié)果進行狀態(tài)跳轉(zhuǎn)：
[0070] 若total_zeros_value為0,即沒有系數(shù)為0的情況，將LevelVal的值直接傳輸給 coeff_l eve 1，拼接后輸出，完成當(dāng)前殘差塊的解碼，狀態(tài)機跳轉(zhuǎn)回初始狀態(tài)。
[0071] 若total_zeros_value不為0,再對非零系數(shù)的個數(shù)進行判斷。
[0072] 若TotalCoeff等于1，表明只有一個非零系數(shù)，不需要解run_before，將LevelVal 中唯一的非零系數(shù)值直接傳到C〇eff_leVel的對應(yīng)位上，拼接后輸出，完成當(dāng)前殘差塊的 解碼，狀態(tài)機跳轉(zhuǎn)回初始狀態(tài)。
[0073] 若TotalCoeff不等于1，表明有多個非零系數(shù)需要解碼，狀態(tài)機跳轉(zhuǎn)至前游程解 碼狀態(tài)。
[0074] 步驟7 :在前游程解碼狀態(tài)下，CAVLC控制器根據(jù)前游程解碼模塊解出的run_ before_value的值，更新zeros_left寄存器的值，然后將LevelVal中各系數(shù)幅值，根據(jù)游 程，寫入coeff_level對應(yīng)的位置。
[0075] 對剩余非零系數(shù)個數(shù)進行判斷：
[0076] 當(dāng)只剩最后一個非零系數(shù)時，不需要繼續(xù)解run_before的值，直接將最低頻的 LevelVal賦給系數(shù)幅值存儲器C〇eff_leVel的相應(yīng)位置。完成當(dāng)前殘差塊的解碼
[0077] 當(dāng)剩余非零系數(shù)不止一個時，再對zeros_left和run_before_value的大小進行 判斷：
[0078] 若相等，表明除當(dāng)前非零系數(shù)外，剩余的非零系數(shù)前，均不存在前導(dǎo)零，可依次順 序輸出系數(shù)幅值給coefOevel存儲器。完成當(dāng)前殘差塊的解碼。
[0079] 若不等，表明還存在待解碼的前導(dǎo)零，狀態(tài)機循環(huán)執(zhí)行步驟7的工作，直至當(dāng)前殘 差塊解碼完成。
[0080] coeff_level存儲器中的16個系數(shù)幅值經(jīng)數(shù)據(jù)拼接模塊按zig-zag掃描重排序之 后，拼接為一整行輸出。CAVLC控制器將解碼完成信號拉高，并跳轉(zhuǎn)至初始狀態(tài)，等待下一殘 差塊的解碼。
[0081 ] 本發(fā)明在控制模塊和解碼模塊之間加入旁路電路的方式，提前進行狀態(tài)機跳轉(zhuǎn)判 斷；對碼流中非零系數(shù)較少的情況加入相應(yīng)的判斷條件，以跳過不必要的解碼狀態(tài)；并將 前游程解碼與系數(shù)塊重建合并在一個模塊完成。通過以上方法實現(xiàn)的熵解碼器具備解碼效 率高，面積開銷小的特點。
[0082] 以上所述的具體實施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳 細(xì)說明，應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在 本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護 范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種CAVLC熵解碼器，其特征在于，包括CAVLC控制器、解碼模塊、存儲模塊和數(shù)據(jù)拼 接模塊，其中： 所述CAVLC控制器包括狀態(tài)跳轉(zhuǎn)控制模塊、拖尾符號輸出模塊、系數(shù)幅值計算模塊，用 于控制碼流輸入，協(xié)調(diào)各模塊的工作，根據(jù)各模塊解碼得到的語法元素進行拖尾符號和幅 值的解碼； 所述解碼模塊用于從碼流中解出碼字的系數(shù)標(biāo)志位和總零數(shù)以及每個幅值的前綴和 前游程； 所述存儲模塊用于暫時保存解碼模塊和CAVLC控制器解出的語法元素值； 所述數(shù)據(jù)拼接模塊將系數(shù)幅值重新組合拼接后輸出。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的CAVLC熵解碼器，其特征在于， 所述解碼模塊包括系數(shù)標(biāo)志位解碼模塊、總零數(shù)解碼模塊、幅值前綴解碼模塊和前游 程解碼模塊。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的CAVLC熵解碼器，其特征在于， 所述存儲模塊包括非零系數(shù)寄存器、拖尾系數(shù)寄存器、幅值前綴寄存器、總零數(shù)寄存 器、后綴碼長寄存器、剩余零數(shù)寄存器、前游程寄存器、非零系數(shù)幅值存儲器和系數(shù)幅值存 儲器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的CAVLC熵解碼器，其特征在于，所述CAVLC控制器在解出系數(shù) 標(biāo)志位后，對拖尾系數(shù)個數(shù)提前進行判斷，若拖尾系數(shù)個數(shù)為0,解碼器跳過拖尾符號解碼， 進行幅值解碼。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的CAVLC熵解碼器，其特征在于，所述CAVLC控制器在解完拖尾 符號后，對非零系數(shù)個數(shù)與拖尾系數(shù)的個數(shù)進行判斷，若相等，表明不存在除拖尾系數(shù)之外 的非零系數(shù)，解碼器跳過幅值解碼，進行總零數(shù)解碼。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的CAVLC熵解碼器，其特征在于，所述的CAVLC控制器還包括幅 值后綴解碼模塊，其用于在系數(shù)標(biāo)志解碼狀態(tài)中，根據(jù)解碼得到的非零系數(shù)和拖尾系數(shù)對 后綴碼長進行初始化，在幅值解碼狀態(tài)中，根據(jù)已解碼的系數(shù)幅值對后綴碼長作動態(tài)更新。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的CAVLC熵解碼器，其特征在于，所述的CAVLC控制器和解碼模 塊間，還包括參數(shù)傳輸電路，其用于將解碼模塊中得到的參數(shù)值，在當(dāng)前周期傳遞給CAVLC 控制器，提前進行狀態(tài)機的跳轉(zhuǎn)判斷。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的CAVLC熵解碼器，其特征在于，前游程解碼模塊中包含所述幅 值前綴解碼模塊，在進行前游程解碼時，對于剩余零數(shù)大于6情況，前游程的值可根據(jù)幅值 前綴解碼模塊計算得到。
9. 一種CAVLC熵解碼方法，應(yīng)用于CAVLC解碼器中，CAVLC解碼器包括CAVLC控制器、 解碼模塊、存儲模塊和數(shù)據(jù)拼接模塊，其特征在于，所述解碼方法包括如下步驟： 步驟S1 :查表確定碼流中的非零系數(shù)個數(shù)和拖尾符號個數(shù)，并根據(jù)其值設(shè)置后綴碼長 的初始值； 步驟S2 :當(dāng)拖尾符號個數(shù)大于零時，順序解出每個拖尾系數(shù)的符號值； 步驟S3 :解出當(dāng)前變換系數(shù)的前綴碼和后綴碼，計算得到幅值并判斷是否還有待解碼 的非零系數(shù)，若存在則重復(fù)此步驟，直至解出所有非零系數(shù)； 步驟S4 :查表解出總零數(shù)值，將其作為剩余零數(shù)的初始值i 步驟S5 :根據(jù)剩余零數(shù)，查表解出前游程的值，并動態(tài)更新剩余零數(shù)it重復(fù)進行該步 驟，直至只剩最后一個非零系數(shù)或是剩余零數(shù)與前游程相等； 步驟S6:根據(jù)解出的拖尾符號值、系數(shù)幅值、和前游程值重建系數(shù)塊，經(jīng)過zig-zag掃 描后輸出。
【文檔編號】H04N19/13GK104486624SQ201410796177
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月18日
【發(fā)明者】王東琳, 李玲, 石守謙, 陳皓, 譚吉來, 周鈺致 申請人:中國科學(xué)院自動化研究所