專利名稱：一種對哥倫布碼進(jìn)行解碼的裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多媒體視頻數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種對哥倫布碼 進(jìn)行解碼的裝置及方法。
背景技術(shù)：
熵編碼是無損壓縮編碼方法，它生成的碼流可以經(jīng)解碼無失真地恢復(fù) 出原數(shù)據(jù)。熵編碼是建立在隨機(jī)過程的統(tǒng)計(jì)特性模型上的。熵的大小和信源的概率模型有著密切的關(guān)系，各個(gè)符號(hào)出現(xiàn)的概率不 同，信源的熵也不同。當(dāng)信源中各事件是等概率分布時(shí)，熵具有極大值。 信源的熵與其可能達(dá)到的最大值之間的差值反映了該信源所含有的冗余 度。信源的冗余度越小，既每個(gè)符號(hào)所獨(dú)立攜帶的信息量越大，那么傳送 相同的信息量所需要的序列長度就越短，符號(hào)位也越少。因此，數(shù)據(jù)壓縮 的一個(gè)基本的途徑是去除信源的符號(hào)之間的相關(guān)性。在以往的視頻標(biāo)準(zhǔn)中，都是采用普通變長碼編碼，所有的符號(hào)都采用 一張僅從概率統(tǒng)計(jì)分布模型得出的碼表，它雖然簡單，但是可能會(huì)有以下 的缺點(diǎn)概率分布可能不是很符合實(shí)際情況；概率分布是靜止的；忽略了 符號(hào)相關(guān)性，沒有利用條件概率。最新的視頻標(biāo)準(zhǔn)H.264， AVS中都采用了基于上下文模型的熵編碼， 利用相鄰符號(hào)所提供的相關(guān)性，為所要編碼的符號(hào)選擇合適的上下文模 型。利用合適的上下文模型，就可以大大降低符號(hào)之間的冗余度。指數(shù)哥倫布碼是一種結(jié)構(gòu)碼字，編解碼適合硬件實(shí)現(xiàn)，采用指數(shù)哥倫 布碼的熵編碼在上下文模型的選擇主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面非零系數(shù)編碼所 需表格的選擇及指數(shù)哥倫布碼階次的更新。相比普通變長碼解碼，自適應(yīng)的指數(shù)哥倫布解碼大大提高了解碼運(yùn)算 量和復(fù)雜度，所需的解碼時(shí)間比較長，需要存儲(chǔ)碼表也大大增加了面積和 成本，針對高清視頻解碼應(yīng)用，研究快速、高效、面積開銷小的VLD是解碼器研究的一個(gè)重點(diǎn)。由于自適應(yīng)指數(shù)哥倫布碼解碼過程比較復(fù)雜，現(xiàn)有的解碼方法大多數(shù) 采用在多個(gè)周期內(nèi)實(shí)現(xiàn)一個(gè)哥倫布碼解碼的方法，其方法是將解碼過程中 碼字長度計(jì)算、語法元素解析、查表過程、更新碼表和指數(shù)哥倫布碼的階 次K等解碼步驟分開在多個(gè)周期內(nèi)完成，這些方法雖然一定程度上提高了 解碼器的工作頻率，但大大降低了解碼效率。另外，現(xiàn)有解碼方法一般將多個(gè)解碼碼表存儲(chǔ)在一個(gè)大容量的外部存 儲(chǔ)器中，這樣的方法大大增加了解碼器的面積和開銷，提高了制造成本， 并且頻繁地讀寫存儲(chǔ)器帶來了很大的延時(shí)和功耗。在其他一些單周期實(shí)現(xiàn)哥倫布解碼的方法中，由于解碼過程復(fù)雜度 高，需要解碼器外部的控制器一起來參與完成解碼過程，設(shè)計(jì)復(fù)雜且不利 用方法的復(fù)用性。總之，目前實(shí)現(xiàn)對指數(shù)哥倫布碼進(jìn)行解碼的裝置及方法，存在的效率 低，面積開銷大，速度慢，功耗高，成本高，不易于移植和復(fù)用等問題。發(fā)明內(nèi)容(一) 要解決的技術(shù)問題有鑒于此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種對指數(shù)哥倫布碼進(jìn)行解碼 的裝置，以解決目前對指數(shù)哥倫布碼進(jìn)行解碼裝置存在的效率低，面積開 銷大，速度慢，功耗高，成本高，不易于移植和復(fù)用等問題。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種對指數(shù)哥倫布碼進(jìn)行解碼的方法， 以解決目前對指數(shù)哥倫布碼進(jìn)行解碼裝置存在的效率低，面積開銷大，速 度慢，功耗高，成本高，不易于移植和復(fù)用等問題。(二) 技術(shù)方案為達(dá)到上述一個(gè)目的，本發(fā)明提供了一種對哥倫布碼進(jìn)行解碼的裝 置，該裝置包括桶形移位器(1)，用于對外界輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯移位得到有效的哥 倫布碼數(shù)據(jù)，并將得到的有效哥倫布碼數(shù)據(jù)通過零比特檢測器(2)輸出 給語法元素計(jì)算單元(5);零比特檢測器(2)，用于對桶形移位器(1)輸入的有效哥倫布碼數(shù) 據(jù)進(jìn)行檢測，將從哥倫布碼前綴中檢測出的零比特個(gè)數(shù)輸出給碼字長度生 成器(3)和語法元素計(jì)算單元(5);碼字長度生成器(3)，用于根據(jù)零比特檢測器(2)輸入的零比特個(gè)數(shù)和哥倫布碼階次產(chǎn)生器(6)輸入的指數(shù)哥倫布碼階次計(jì)算哥倫布碼的長度，并將得到的哥倫布碼長度輸出給比特偏移產(chǎn)生器(4);比特偏移產(chǎn)生器(4)，用于將碼字長度生成器(3)輸入的哥倫布碼長度與自身保存的比特偏移值進(jìn)行累加，得到下一個(gè)解碼周期所需要的比特偏移值，并在下一個(gè)解碼周期輸出給桶形移位器(1);語法元素計(jì)算單元(5)，用于對零比特檢測器(2)輸入的有效哥倫 布碼數(shù)據(jù)、零比特個(gè)數(shù)，以及哥倫布碼階次產(chǎn)生器(6)輸入的指數(shù)哥倫 布碼階次進(jìn)行計(jì)算，將計(jì)算得到的解碼所需要的哥倫布語法元素輸出給査 表索引生成器(7)和輸出運(yùn)算器(9);哥倫布碼階次產(chǎn)生器(6),用于接收碼表更新單元(10)輸入的碼表 序號(hào)，實(shí)現(xiàn)碼表到哥倫布碼階次的映射，根據(jù)映射關(guān)系產(chǎn)生用于下一個(gè)解 碼周期進(jìn)行哥倫布碼解碼的指數(shù)哥倫布碼階次，并將產(chǎn)生的指數(shù)哥倫布碼 階次輸出給碼字長度生成器(3)和語法元素計(jì)算單元(5);查表索引生成器(7)，用于根據(jù)接收自語法元素計(jì)算單元(5)的語 法元素計(jì)算查表索引，并將計(jì)算出的査表索引輸出給查表邏輯(8);查表邏輯(8)，用于根據(jù)查表索引生成器(7)輸入的查表索引和碼 表更新單元(10)輸入的碼表序號(hào)實(shí)現(xiàn)査表功能，將得到的游程值和量化 數(shù)據(jù)值輸出給輸出運(yùn)算器(9);輸出運(yùn)算器(9)，用于根據(jù)查表邏輯(8)輸入的游程值和量化數(shù)據(jù) 值，以及語法元素計(jì)算單元(5)輸入的哥倫布語法元素，計(jì)算產(chǎn)生最終 有效的游程和量化數(shù)據(jù)，并且延時(shí)一個(gè)時(shí)鐘周期輸出給碼表更新單元(10);碼表更新單元(10)，用于根據(jù)接收自輸出運(yùn)算器(9)的最終有效的 游程和量化數(shù)據(jù)，自適應(yīng)地更新并產(chǎn)生用于下一個(gè)解碼周期進(jìn)行哥倫布碼 解碼的碼表序號(hào)，并將產(chǎn)生的碼表序號(hào)輸出給哥倫布碼階次產(chǎn)生器(6)。上述方案中，所述桶形移位器(1)對外界輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯移位，是根據(jù)接收自比特偏移產(chǎn)生器(4)的比特偏移值進(jìn)行的，將已解碼的數(shù) 據(jù)移出，保留未解碼的數(shù)據(jù)作為有效的哥倫布碼數(shù)據(jù)。上述方案中，所述比特偏移產(chǎn)生器(4)累加得到的比特偏移值，用 來對下一個(gè)解碼周期的哥倫布碼進(jìn)行解碼，并根據(jù)該比特偏移值大小決定 是否提出向外部提出新的數(shù)據(jù)申請。為達(dá)到上述另一個(gè)目的，本發(fā)明提供了一種對哥倫布碼進(jìn)行解碼的方 法，其特征在于，該方法在一個(gè)解碼周期內(nèi)對外界輸入的哥倫布碼數(shù)據(jù)進(jìn) 行解碼，輸出解碼生成的最終有效的游程和量化數(shù)據(jù)，并且在該解碼周期 內(nèi)產(chǎn)生下一個(gè)解碼周期所需要的比特偏移值，在下一個(gè)解碼周期開始時(shí)產(chǎn) 生下一個(gè)解碼周期所需要的指數(shù)哥倫布碼階次和碼表序號(hào)。上述方案中，所述在一個(gè)解碼周期內(nèi)對外界輸入的哥倫布碼數(shù)據(jù)進(jìn)行 解碼，輸出解碼生成的最終有效的游程和量化數(shù)據(jù)包括Al 、桶形移位器對外界輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯移位得到有效的哥倫布碼 數(shù)據(jù)，并將得到的有效哥倫布碼數(shù)據(jù)通過零比特檢測器輸出給語法元素計(jì)算單元；A2、零比特檢測器對桶形移位器輸入的有效哥倫布碼數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測， 將從哥倫布碼前綴中檢測出的零比特個(gè)數(shù)輸出給語法元素計(jì)算單元；A3、語法元素計(jì)算單元對零比特檢測器輸入的有效哥倫布碼數(shù)據(jù)、零 比特個(gè)數(shù)，以及哥倫布碼階次產(chǎn)生器輸入的指數(shù)哥倫布碼階次進(jìn)行計(jì)算， 將計(jì)算得到的解碼所需要的哥倫布語法元素輸出給查表索引生成器和輸 出運(yùn)算器；A4、查表索引生成器根據(jù)接收自語法元素計(jì)算單元的語法元素計(jì)算查 表索引，并將計(jì)算出的查表索引輸出給查表邏輯；A5、查表邏輯根據(jù)查表索引生成器輸入的查表索引和碼表更新單元輸 入的碼表序號(hào)實(shí)現(xiàn)査表功能，將得到的游程值和量化數(shù)據(jù)值輸出給輸出運(yùn) 算器；A6、輸出運(yùn)算器根據(jù)查表邏輯輸入的游程值和量化數(shù)據(jù)值，以及語法 元素計(jì)算單元輸入的語法元素，計(jì)算產(chǎn)生最終有效的游程和量化數(shù)據(jù)，然 后輸出最終有效的游程和量化數(shù)據(jù)。上述方案中，所述在該解碼周期內(nèi)產(chǎn)生下一個(gè)解碼周期所需要的比特 偏移值包括Bl、桶形移位器對外界輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯移位得到有效的哥倫布碼 數(shù)據(jù)，并將得到的有效哥倫布碼數(shù)據(jù)輸出給零比特檢測器；B2、零比特檢測器對桶形移位器輸入的有效哥倫布碼數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測， 將從哥倫布碼前綴中檢測出的零比特個(gè)數(shù)輸出給碼字長度生成器；B3、碼字長度生成器根據(jù)零比特檢測器輸入的零比特個(gè)數(shù)和哥倫布碼 階次產(chǎn)生器輸入的指數(shù)哥倫布碼階次計(jì)算哥倫布碼的長度，并將得到的哥 倫布碼長度輸出給比特偏移產(chǎn)生器；B4、比特偏移產(chǎn)生器將碼字長度生成器輸入的哥倫布碼長度與自身保 存的比特偏移值進(jìn)行累加，得到下一個(gè)解碼周期所需要的比特偏移值，并 在下一個(gè)解碼周期輸出給桶形移位器。上述方案中，所述在下一個(gè)解碼周期開始時(shí)產(chǎn)生下一個(gè)解碼周期所需 要的碼表序號(hào)包括Cl、輸出運(yùn)算器將計(jì)算產(chǎn)生的最終有效的游程和量化數(shù)據(jù)輸出給碼表 更新單元；C2、碼表更新單元根據(jù)接收自輸出運(yùn)算器的最終有效的游程和量化數(shù) 據(jù)，并在下一個(gè)解碼周期開始時(shí)自適應(yīng)地更新并產(chǎn)生用于下一個(gè)周期進(jìn)行 哥倫布碼解碼的碼表序號(hào)，并將產(chǎn)生的碼表序號(hào)輸出給哥倫布碼階次產(chǎn)生 器。上述方案中，所述在下一個(gè)解碼周期開始時(shí)產(chǎn)生下一個(gè)解碼周期所需 要的指數(shù)哥倫布碼階次包括哥倫布碼階次產(chǎn)生器接收碼表更新單元輸入 的碼表序號(hào)，實(shí)現(xiàn)碼表到哥倫布碼階次的映射，根據(jù)映射關(guān)系產(chǎn)生用于下 一個(gè)解碼周期進(jìn)行哥倫布碼解碼的指數(shù)哥倫布碼階次，并將產(chǎn)生的指數(shù)哥 倫布碼階次輸出給碼字長度生成器和語法元素計(jì)算單元。(三)有益效果從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明提供的這種對指數(shù)哥倫布碼進(jìn)行解 碼的裝置，具有效率高，面積開銷小，速度快，功耗低，成本低，易于移植和復(fù)用等優(yōu)點(diǎn)，具體表現(xiàn)在1) 針對現(xiàn)在存在的N (N>=1)周期哥倫布碼解碼的結(jié)構(gòu)，采用單周 期哥倫布碼解碼的方法及結(jié)構(gòu)，在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)，可以計(jì)算下一個(gè)指數(shù) 哥倫布碼的長度，這樣的設(shè)計(jì)可以使解碼器單周期連續(xù)地進(jìn)行指數(shù)哥倫布 解碼。并且該方法在該周期內(nèi)完成指數(shù)哥倫布碼的語法元素計(jì)算，產(chǎn)生查表 索引，并根據(jù)查表索引完成查表過程，為了使其能連續(xù)不斷地進(jìn)行基于上 下文自適應(yīng)的解碼，在下一個(gè)周期內(nèi)返回查表結(jié)果，并進(jìn)行輸出結(jié)果的計(jì) 算，根據(jù)計(jì)算結(jié)果自適應(yīng)更新解碼碼表和指數(shù)哥倫布碼的階次，使用該方 法在一個(gè)周期內(nèi)完成了解碼的全部步驟，并獲得了下一個(gè)碼字的長度信 息，從而可以連續(xù)不斷的進(jìn)行單周期解碼。該結(jié)構(gòu)可以完全適用于H.264和AVS等視頻標(biāo)準(zhǔn)的自適應(yīng)哥倫布解碼 過程，大大提高了解碼效率和速度；相比原來的方法中N (N>1)個(gè)周期 完成一個(gè)指數(shù)哥倫布碼解碼的方法及結(jié)構(gòu)，效率大大提高，為原來的N倍。2) 本發(fā)明提供的這種對指數(shù)哥倫布碼進(jìn)行解碼的裝置及方法，不需 要存儲(chǔ)碼表，以往的普通變長碼解碼，采用固定的碼表，碼表數(shù)量比較少， 對存儲(chǔ)器容量的需求不高。而H.264， AVS等標(biāo)準(zhǔn)采用的自適應(yīng)解碼需要在很多不同的碼表間進(jìn) 行選擇切換，所以需要存儲(chǔ)大量的碼表，各個(gè)碼表之間及碼表內(nèi)部也存在 相當(dāng)大的數(shù)據(jù)冗余，用存儲(chǔ)器逐一存儲(chǔ)全部的碼表數(shù)據(jù)大大浪費(fèi)了存儲(chǔ)空 間面積，增加了功耗和成本，甚至成為解碼器面積開銷和功耗的主要組成 部分。根據(jù)上述缺點(diǎn)，本發(fā)明最大限度地壓縮了碼表內(nèi)和碼表之間的數(shù)據(jù) 冗余，采用邏輯映射實(shí)現(xiàn)査表索引到量化系數(shù)和游程值之間的映射，這樣 的邏輯映射可以有效得合并相同的碼表數(shù)據(jù)，并減少數(shù)據(jù)之間的冗余。邏 輯映射結(jié)構(gòu)如圖2所示，邏輯映射只是一種組合邏輯的映射關(guān)系，碼表序 號(hào)選擇對應(yīng)序號(hào)的碼表查表邏輯，查表索引輸入到相應(yīng)序號(hào)的碼表查表邏 輯，查表后輸出對應(yīng)碼表序號(hào)的輸出結(jié)果，組合邏輯的實(shí)現(xiàn)方法，其優(yōu)點(diǎn) 在于，實(shí)現(xiàn)過程中不需要存儲(chǔ)器，大大節(jié)約了電路的功耗和面積，事實(shí)證 明，由于該方法的使用使得解碼器面積相比原來的結(jié)構(gòu)減少了一半以上， 精簡的結(jié)構(gòu)有利于控制成本。3) 對于解碼得到的輸出，暫時(shí)保存結(jié)果至特定的時(shí)刻輸出，假設(shè)周期T開始哥倫布碼解碼操作，在輸入N (N>=1)個(gè)哥倫布碼編碼一對游程值和量化系數(shù)值情況下，即使在周期T+N+1之前計(jì)算得到了輸出結(jié)果， 也保存至周期T+N+1輸出該結(jié)果，這樣的優(yōu)點(diǎn)是，對于VLSI該解碼結(jié)構(gòu) 實(shí)現(xiàn)的電路，該方法這樣可以減少系統(tǒng)關(guān)鍵路徑上延時(shí)，確保每次輸出的 結(jié)果都是上一個(gè)周期已保存的結(jié)果，而不需要再經(jīng)過運(yùn)算后輸出，減少了 電路延時(shí)，也簡化了電路的時(shí)序；由于采用該方法，實(shí)現(xiàn)的VLSI結(jié)構(gòu)的 性能頻率相比以前的方法及結(jié)構(gòu)有了進(jìn)一步的提高。4) 本發(fā)明將各種哥倫布碼解碼控制功能集成在解碼器中，由于解碼 過程中解碼器不需要外界控制器參與控制，簡化了與外部控制電路的接 口，提供了統(tǒng)一的輸入輸出接口，提升了該方法及結(jié)構(gòu)的可復(fù)用性。5) 針對現(xiàn)在存在的采用存儲(chǔ)器存儲(chǔ)解碼碼表的結(jié)構(gòu)，采用一種不需 要存儲(chǔ)器存儲(chǔ)碼表，用組合邏輯實(shí)現(xiàn)查表的結(jié)構(gòu)，由于不需要存儲(chǔ)器，可 以將該哥倫布碼解碼結(jié)構(gòu)的面積減小50%以上。6) 針對現(xiàn)在存在的哥倫布解碼器結(jié)構(gòu)性能頻率較低的缺點(diǎn)，采用一 種將解碼關(guān)鍵路徑上的輸出結(jié)果延遲一個(gè)周期輸出的方法，由于采用這項(xiàng) 技術(shù)，有效地提高了解碼器結(jié)構(gòu)的頻率和速度。7) 針對現(xiàn)在存在的采用訪問存儲(chǔ)器存儲(chǔ)來進(jìn)行查表的方法，該結(jié)構(gòu) 不需要訪問存儲(chǔ)器，大大減少了該結(jié)構(gòu)的功耗和訪問存儲(chǔ)器的延遲。8) 針對現(xiàn)在存在的采用外部控制器參與控制哥倫布碼解碼過程的結(jié) 構(gòu)，采用一種集成控制器，不需要外部控制器控制的哥倫布碼解碼的結(jié)構(gòu)。 保證該結(jié)構(gòu)在不同平臺(tái)環(huán)境下的移植性和通用性。9) 由于采用了以上多項(xiàng)技術(shù)，使得該解碼器的面積，功耗，效率， 速度，復(fù)用性等指標(biāo)大大提升，使制造成本和開發(fā)成本大大降低。


圖1為本發(fā)明提供的對指數(shù)哥倫布碼進(jìn)行解碼的裝置的結(jié)構(gòu)框圖； 圖2為本發(fā)明提供的游程查表映射邏輯和量化系數(shù)查表映射邏輯示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí) 施例，并參照附圖，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。本發(fā)明的核心思想是在一個(gè)解碼周期內(nèi)對外界輸入的哥倫布碼數(shù)據(jù) 進(jìn)行解碼，輸出解碼生成的最終有效的游程和量化數(shù)據(jù)，并且在該解碼周 期內(nèi)產(chǎn)生下一個(gè)解碼周期所需要的比特偏移值，在下一個(gè)解碼周期開始時(shí) 產(chǎn)生指數(shù)哥倫布碼階次和碼表序號(hào)。本發(fā)明采用單周期哥倫布解碼的方法，在一個(gè)周期內(nèi)解碼一個(gè)指數(shù)哥 倫布碼并完成一個(gè)碼字的解析査表；采用獨(dú)立的游程值表和量化系數(shù)值 表；不需要存儲(chǔ)器存儲(chǔ)碼表，通過語法元素和表項(xiàng)的邏輯映射關(guān)系實(shí)現(xiàn)查 表功能；這種解碼方法適用于任意可自適應(yīng)指數(shù)哥倫布碼解碼，高效快速， 面積開銷小，且有利于復(fù)用。如圖1所示，圖1為本發(fā)明提供的對指數(shù)哥倫布碼進(jìn)行解碼的裝置的 結(jié)構(gòu)框圖，該裝置包括桶形移位器(1)、零比特檢測器(2)、碼字長度生 成器(3)、比特偏移產(chǎn)生器(4)、語法元素計(jì)算單元(5)、哥倫布碼階次 產(chǎn)生器(6)、查表索引生成器(7)、查表邏輯(8)、輸出運(yùn)算器(9)和 碼表更新單元(10)。其中，桶形移位器(1)用于對外界輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯移位得到有 效的哥倫布碼數(shù)據(jù)，并將得到的有效哥倫布碼數(shù)據(jù)通過零比特檢測器(2) 輸出給語法元素計(jì)算單元(5)。該桶形移位器(1)對外界輸入的數(shù)據(jù)進(jìn) 行邏輯移位，是根據(jù)接收自比特偏移產(chǎn)生器(4)的比特偏移值進(jìn)行的， 將己解碼的數(shù)據(jù)移出，保留未解碼的數(shù)據(jù)作為有效的哥倫布碼數(shù)據(jù)。零比特檢測器(2)，用于對桶形移位器(1)輸入的有效哥倫布碼數(shù) 據(jù)進(jìn)行檢測，將從哥倫布碼前綴中檢測出的零比特個(gè)數(shù)輸出給碼字長度生 成器(3)和語法元素計(jì)算單元(5)。碼字長度生成器(3)，用于根據(jù)零比特檢測器(2)輸入的零比特個(gè) 數(shù)和哥倫布碼階次產(chǎn)生器(6)輸入的指數(shù)哥倫布碼階次計(jì)算哥倫布碼的 長度，并將得到的哥倫布碼長度輸出給比特偏移產(chǎn)生器(4)。比特偏移產(chǎn)生器(4)，用于將碼字長度生成器(3)輸入的哥倫布碼長度與自身保存的比特偏移值進(jìn)行累加，得到下一個(gè)解碼周期所需要的比 特偏移值，并在下一個(gè)解碼周期輸出給桶形移位器(O。該比特偏移產(chǎn)生 器(4)累加得到的比特偏移值，用來對下一個(gè)解碼周期的哥倫布碼進(jìn)行 解碼，并根據(jù)該比特偏移值大小決定是否提出向外部提出新的數(shù)據(jù)申請。語法元素計(jì)算單元(5)，用于對零比特檢測器(2)輸入的有效哥倫 布碼數(shù)據(jù)、零比特個(gè)數(shù)，以及哥倫布碼階次產(chǎn)生器(6)輸入的指數(shù)哥倫 布碼階次進(jìn)行計(jì)算，將計(jì)算得到的解碼所需要的哥倫布語法元素輸出給查表索引生成器(7)和輸出運(yùn)算器(9)。哥倫布碼階次產(chǎn)生器(6)，用于接收碼表更新單元(10)輸入的碼表 序號(hào)，實(shí)現(xiàn)碼表到哥倫布碼階次的映射，根據(jù)映射關(guān)系產(chǎn)生用于下一個(gè)解 碼周期進(jìn)行哥倫布碼解碼的指數(shù)哥倫布碼階次，并將產(chǎn)生的指數(shù)哥倫布碼 階次輸出給碼字長度生成器(3)和語法元素計(jì)算單元(5)。查表索引生成器(7)，用于根據(jù)接收自語法元素計(jì)算單元(5)的語 法元素計(jì)算查表索引，并將計(jì)算出的查表索引輸出給查表邏輯(8)。查表邏輯(8)，用于根據(jù)査表索引生成器(7)輸入的查表索引和碼 表更新單元(10)輸入的碼表序號(hào)實(shí)現(xiàn)查表功能，將得到的游程值和量化 數(shù)據(jù)值輸出給輸出運(yùn)算器(9)。輸出運(yùn)算器(9)，用于根據(jù)查表邏輯(8)輸入的游程值和量化數(shù)據(jù) 值，以及語法元素計(jì)算單元(5)輸入的哥倫布語法元素，計(jì)算產(chǎn)生最終 有效的游程和量化數(shù)據(jù)，并且延時(shí)一個(gè)時(shí)鐘周期輸出給碼表更新單元 (10)。碼表更新單元(10)，用于根據(jù)接收自輸出運(yùn)算器(9)的最終有效的 游程和量化數(shù)據(jù)，自適應(yīng)地更新并產(chǎn)生用于下一個(gè)解碼周期進(jìn)行哥倫布碼 解碼的碼表序號(hào)，并將產(chǎn)生的碼表序號(hào)輸出給哥倫布碼階次產(chǎn)生器(6)?；趫Dl所示的對指數(shù)哥倫布碼進(jìn)行解碼的裝置，本發(fā)明還提供的對 指數(shù)哥倫布碼進(jìn)行解碼的方法，該方法在一個(gè)解碼周期內(nèi)對外界輸入的哥 倫布碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，輸出解碼生成的最終有效的游程和量化數(shù)據(jù)，并且 在該解碼周期內(nèi)產(chǎn)生下一個(gè)解碼周期所需要的比特偏移值，在下一個(gè)解碼 周期開始時(shí)產(chǎn)生指數(shù)哥倫布碼階次和碼表序號(hào)。上述在一個(gè)解碼周期內(nèi)對外界輸入的哥倫布碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，輸出解碼生成的最終有效的游程和量化數(shù)據(jù)具體包括步驟101:桶形移位器對外界輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯移位得到有效的哥倫布碼數(shù)據(jù)，并將得到的有效哥倫布碼數(shù)據(jù)通過零比特檢測器輸出給語法 元素計(jì)算單元；步驟102:零比特檢測器對桶形移位器輸入的有效哥倫布碼數(shù)據(jù)進(jìn)行 檢測，將從哥倫布碼前綴中檢測出的零比特個(gè)數(shù)輸出給語法元素計(jì)算單 元；步驟103:語法元素計(jì)算單元對零比特檢測器輸入的有效哥倫布碼數(shù) 據(jù)、零比特個(gè)數(shù)，以及哥倫布碼階次產(chǎn)生器輸入的指數(shù)哥倫布碼階次進(jìn)行 計(jì)算，將計(jì)算得到的解碼所需要的哥倫布語法元素輸出給查表索引生成器 和輸出運(yùn)算器；步驟104:查表索引生成器根據(jù)接收自語法元素計(jì)算單元的語法元素 計(jì)算查表索引，并將計(jì)算出的查表索引輸出給查表邏輯；步驟105:查表邏輯根據(jù)査表索引生成器輸入的查表索引和碼表更新單元輸入的碼表序號(hào)實(shí)現(xiàn)查表功能，將得到的游程值和量化數(shù)據(jù)值輸出給輸出運(yùn)算器；步驟106:輸出運(yùn)算器根據(jù)查表邏輯輸入的游程值和量化數(shù)據(jù)值，以 及語法元素計(jì)算單元輸入的語法元素，計(jì)算產(chǎn)生最終有效的游程和量化數(shù) 據(jù)，然后輸出最終有效的游程和量化數(shù)據(jù)。上述在該解碼周期內(nèi)產(chǎn)生下一個(gè)解碼周期所需要的比特偏移值具體 包括步驟201:桶形移位器對外界輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯移位得到有效的哥 倫布碼數(shù)據(jù)，并將得到的有效哥倫布碼數(shù)據(jù)輸出給零比特檢測器；步驟202:零比特檢測器對桶形移位器輸入的有效哥倫布碼數(shù)據(jù)進(jìn)行 檢測，將從哥倫布碼前綴中檢測出的零比特個(gè)數(shù)輸出給碼字長度生成器；步驟203:碼字長度生成器根據(jù)零比特檢測器輸入的零比特個(gè)數(shù)和哥 倫布碼階次產(chǎn)生器輸入的指數(shù)哥倫布碼階次計(jì)算哥倫布碼的長度，并將得 到的哥倫布碼長度輸出給比特偏移產(chǎn)生器；步驟204:比特偏移產(chǎn)生器將碼字長度生成器輸入的哥倫布碼長度與自身保存的比特偏移值進(jìn)行累加，得到下一個(gè)解碼周期所需要的比特偏移 值，并在下一個(gè)解碼周期輸出給桶形移位器。上述在該解碼周期內(nèi)產(chǎn)生下一個(gè)解碼周期所需要的碼表序號(hào)具體包括步驟301:輸出運(yùn)算器將計(jì)算產(chǎn)生的最終有效的游程和量化數(shù)據(jù)輸出 給碼表更新單元；步驟302:碼表更新單元根據(jù)接收自輸出運(yùn)算器的最終有效的游程和 量化數(shù)據(jù)，自適應(yīng)地更新并產(chǎn)生用于下一個(gè)周期進(jìn)行哥倫布碼解碼的碼表 序號(hào)，并將產(chǎn)生的碼表序號(hào)輸出給哥倫布碼階次產(chǎn)生器。上述在下一個(gè)解碼周期開始時(shí)產(chǎn)生下一個(gè)解碼周期所需要的指數(shù)哥 倫布碼階次具體包括哥倫布碼階次產(chǎn)生器接收碼表更新單元輸入的碼表 序號(hào)，實(shí)現(xiàn)碼表到哥倫布碼階次的映射，根據(jù)映射關(guān)系產(chǎn)生用于下一個(gè)解 碼周期進(jìn)行哥倫布碼解碼的指數(shù)哥倫布碼階次，并將產(chǎn)生的指數(shù)哥倫布碼 階次輸出給碼字長度生成器和語法元素計(jì)算單元。本發(fā)明釆用獨(dú)立的游程值表和量化系數(shù)值表，并用邏輯映射關(guān)系實(shí)現(xiàn) 査表索引到游程值和量化系數(shù)值的映射，游程值和量化系數(shù)值分開輸出并 處理。査表的索引和碼表編號(hào)作為映射邏輯的輸入，經(jīng)過映射邏輯，得到 映射邏輯的輸出游程值和量化系數(shù)?；赩LSI硬件實(shí)現(xiàn)時(shí)，如果在周期T輸入查表索引S ，經(jīng)過組合邏輯，在周期T內(nèi)可以得到查表索引S對應(yīng)的游程值和量化系數(shù)值并存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)單周期解碼。本發(fā)明中的查表通過邏輯映射實(shí)現(xiàn)，不需要存儲(chǔ)解碼碼表。 一個(gè)周期 解析一個(gè)哥倫布碼，并完成其碼字長度計(jì)算、語法元素解析及查表過程。假設(shè)時(shí)間軸上周期T開始哥倫布碼解碼操作，在輸入N (N>=1)個(gè)哥倫 布碼(標(biāo)記為A)編碼一對游程值和量化系數(shù)值情況下，在周期T+N+l 輸出A編碼的有效游程值和量化系數(shù)值；如果解碼過程需要更新碼表，則 A的解碼結(jié)果用來在T+N+l周期更新碼表；如果哥倫布碼字采用自適應(yīng) 編碼，則A的解碼結(jié)果在T+N+l周期還需更新哥倫布碼的階次。如果A在T<T1<T+N+1個(gè)周期己經(jīng)計(jì)算得出A編碼的有效游程值和 量化系數(shù)，把該有效的游程值和量化系數(shù)存儲(chǔ)起來，在T+N+l個(gè)周期時(shí)本發(fā)明中查表索引根據(jù)哥倫布碼的語法元素計(jì)算生成；査表邏輯映射 由組合邏輯實(shí)現(xiàn)；輸出運(yùn)算器根據(jù)語法元素、查表所得量化系數(shù)值和游程 值生成；對于自適應(yīng)K階指數(shù)哥倫布碼，輸出計(jì)算器的輸出用來更新碼表 和指數(shù)哥倫布碼的階次K?；谏鲜鰧χ笖?shù)哥倫布碼進(jìn)行解碼的方法，以下結(jié)合具體實(shí)施例對該 方法進(jìn)行詳細(xì)描述，其步驟可描述如下第一步桶形移位器(1)中根據(jù)比特偏移產(chǎn)生器(4)產(chǎn)生的比特偏移值對輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯移位，將已解碼不需要的數(shù)據(jù)移出桶形移位器， 保留剩余未解碼的有效的哥倫布碼數(shù)據(jù)。第二步桶形移位器(1)將產(chǎn)生的有效的哥倫布碼數(shù)據(jù)輸出到零比特檢測器(2)，零比特檢測器(2)檢測哥倫布碼的前綴中零比特的個(gè)數(shù)，并將零比特個(gè)數(shù)保存為以后使用。第三步碼字長度生成器(3)接收到零比特檢測器(2)輸入的零比特個(gè)數(shù)以及哥倫布碼階次產(chǎn)生器(6)輸入的哥倫布碼階次，根據(jù)接收的信息計(jì)算哥倫布碼的長度，根據(jù)這些輸入信息可以計(jì)算得到指數(shù)哥倫布碼 的長度。第四步碼字長度生成器(3)將產(chǎn)生的哥倫布碼長度輸出給比特偏移產(chǎn)生器(4)，比特偏移產(chǎn)生器(4)將哥倫布碼長度與之前保存的比特偏移進(jìn)行累加，得到下一個(gè)周期的解碼所需要的比特偏移，該信息將用來 對下一個(gè)哥倫布碼進(jìn)行解碼，并根據(jù)比特偏移的數(shù)值大小決定是否提出向 外部提出新的數(shù)據(jù)申請。第五步語法元素計(jì)算單元(5)接收到零比特檢測器(2)輸入的有效比特?cái)?shù)據(jù)及零比特個(gè)數(shù)和哥倫布碼階次產(chǎn)生器(6)輸入的指數(shù)哥倫布碼階次，對輸入的有效比特?cái)?shù)據(jù)、零比特個(gè)數(shù)、指數(shù)哥倫布碼階次進(jìn)行計(jì) 算，根據(jù)公式方法產(chǎn)生解碼需要的哥倫布語法元素。第六步語法元素計(jì)算單元(5)將產(chǎn)生的哥倫布語法元素輸入到查 表索引生成器(7)，該查表索引生成器(7)根據(jù)語法元素計(jì)算查表索引， 并將查表索引輸出給查表邏輯(8)。第七步查表邏輯(8)接收到查表索引生成器(7)輸入的查表索引和碼表更新單元(10)輸入的碼表序號(hào)，實(shí)現(xiàn)查表功能，對輸入索引通過 査表得到的游程值和量化數(shù)據(jù)值。第八步輸出運(yùn)算器(9)接收到查表邏輯(8)輸入的游程值、量化 數(shù)據(jù)值及語法元素計(jì)算單元(5)輸入的語法元素，采用公式對輸入進(jìn)行 計(jì)算產(chǎn)生最終有效的游程和量化數(shù)據(jù)，并且延時(shí)一個(gè)時(shí)鐘周期輸出。第九步輸出運(yùn)算器(9)將產(chǎn)生最終有效的游程和量化數(shù)據(jù)輸入到 碼表更新單元(10)，碼表更新單元(10)根據(jù)這些信息自適應(yīng)地更新用 來解碼的碼表序號(hào)，用于下一個(gè)哥倫布碼的解碼。第十步碼表更新單元(10)將產(chǎn)生的碼表序號(hào)輸入到哥倫布碼階次 產(chǎn)生器(6)，哥倫布碼階次產(chǎn)生器(6)實(shí)現(xiàn)碼表到哥倫布碼階次的映射， 該單元根據(jù)映射關(guān)系產(chǎn)生下一個(gè)哥倫布碼的階次，用來進(jìn)行下一個(gè)哥倫布 碼的解碼。第十一步到此已經(jīng)產(chǎn)生了下一個(gè)周期哥倫布解碼需要的比特偏移， 碼表序號(hào)，哥倫布碼階次，如果解碼未結(jié)束，重復(fù)到第一步到第十步的過 程，否則停止解碼。在上述本發(fā)明提供的對指數(shù)哥倫布碼進(jìn)行解碼的方法中，在當(dāng)前哥倫 布解碼過程中獲得下一個(gè)哥倫布碼在比特流中的起始位置，該信息通過當(dāng) 前哥倫布碼的在比特流中的起始位置和當(dāng)前哥倫布碼的比特長度相加得 到，當(dāng)前哥倫布碼的在比特流中的起始位置保存在比特偏移產(chǎn)生器(4)，當(dāng)前哥倫布碼的比特長度由碼字長度生成器(3)計(jì)算得到，這些信息在 比特偏移產(chǎn)生器(4)相加，并在下個(gè)哥倫布解碼之前反饋到桶形移位器(1)中，這種反饋的機(jī)制產(chǎn)生了單周期哥倫布解碼所需要的起始位置信 息。在上述本發(fā)明提供的對指數(shù)哥倫布碼進(jìn)行解碼的方法中，在當(dāng)前哥倫 布解碼過程中獲得下一個(gè)哥倫布碼解碼需要的碼表和哥倫布碼的階次，碼 表的更新信息需要根據(jù)當(dāng)前哥倫布碼解碼的輸出結(jié)果大小來進(jìn)行選擇獲取，這是通過輸出運(yùn)算器(9)到碼表更新單元(10)的信息傳遞反饋機(jī) 制來完成的，在當(dāng)前哥倫布解碼過程中，最后的輸出結(jié)果在輸出運(yùn)算器(9) 中產(chǎn)生，將該結(jié)果及時(shí)反饋到碼表更新單元(10)，碼表更新單元(10)根據(jù)輸出結(jié)果及時(shí)快速地選擇下一個(gè)哥倫布解碼需要的碼表信息，并將碼 表信息及時(shí)返回給查表邏輯(8)，用來進(jìn)行下一個(gè)哥倫布碼的解碼查表； 哥倫布碼的階次由碼表的信息來決定，該信息的更新是通過碼表更新單元 (10)到哥倫布碼階次產(chǎn)生器(6)的信息傳遞反饋機(jī)制來完成的，在當(dāng) 前哥倫布解碼過程中，碼表更新單元更新碼表信息后，立即將碼表信息反 饋到哥倫布碼階次產(chǎn)生器，哥倫布碼階次產(chǎn)生器立即對該信息進(jìn)行計(jì)算， 得到下一個(gè)哥倫布碼所需要的哥倫布碼階次，并將信息保存用于下一個(gè)哥 倫布碼的解碼。另外，本發(fā)明避免了使用大容量存儲(chǔ)單元，而用查表邏輯(8)來取 代，查表邏輯是一種邏輯關(guān)系的映射，它的好處是可以實(shí)現(xiàn)相同的查表功 能，但不需要使用存儲(chǔ)單元來存儲(chǔ)碼表，而且大大壓縮了碼表的數(shù)據(jù)冗余， 它主要功能是實(shí)現(xiàn)了輸入的碼表信息和查表索引信息到查表輸出結(jié)果之 間的邏輯關(guān)系映射，由于邏輯電路速度快，能有效利用之間的邏輯重復(fù)和 冗余，所以由于該方法的使用，不僅大大減小的面積功耗，而且大大提高 了速度。本發(fā)明采用的方法及結(jié)構(gòu)不要外部解碼控制器進(jìn)行控制，而整個(gè)VLD 的結(jié)構(gòu)是根據(jù)各模塊相互之間的信號(hào)和信息進(jìn)行互相協(xié)調(diào)工作，VLD結(jié)構(gòu) 框圖的信號(hào)方向表示了這種相互協(xié)調(diào)的關(guān)系，解碼過程和各模塊之間的數(shù) 據(jù)反饋機(jī)制的運(yùn)行都是自動(dòng)完成，不需要外部進(jìn)行控制。這樣對外界控制 器透明的方法和結(jié)構(gòu)提高了該平臺(tái)的易移植性和復(fù)用性。上述方案中， 一個(gè)周期內(nèi)完成解碼所需要的全部步驟，完成一個(gè)哥倫 布碼的解碼，大大提高了解碼效率并通過設(shè)計(jì)優(yōu)化提高了工作頻率。現(xiàn)有解碼方法一般將多個(gè)解碼碼表存儲(chǔ)在一個(gè)大容量的外部存儲(chǔ)器 中，這樣的方法大大增加了解碼器的面積和開銷，提高了制造成本，并且 頻繁地讀寫存儲(chǔ)器帶來了很大的延時(shí)和功耗。由于本方法采用組合邏輯映 射來實(shí)現(xiàn)査表過程，解決了需要外部存儲(chǔ)器的問題，并且組合邏輯查表實(shí) 現(xiàn)其結(jié)構(gòu)，具有面積小，低延遲，功耗低等眾多優(yōu)點(diǎn)。在其他一些單周期實(shí)現(xiàn)哥倫布解碼的方法中，由于解碼過程復(fù)雜度 高，需要解碼器外部的控制器一起來參與完成解碼過程，設(shè)計(jì)復(fù)雜且不利 用方法的復(fù)用性。由于本方法不需要外部控制器參與解碼過程，簡化了與外部接口之間復(fù)雜的控制，提高了方法復(fù)用和移植性。以上所述的具體實(shí)施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行 了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)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(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種對哥倫布碼進(jìn)行解碼的裝置，其特征在于，該裝置包括桶形移位器(1)，用于對外界輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯移位得到有效的哥倫布碼數(shù)據(jù)，并將得到的有效哥倫布碼數(shù)據(jù)通過零比特檢測器(2)輸出給語法元素計(jì)算單元(5)；零比特檢測器(2)，用于對桶形移位器(1)輸入的有效哥倫布碼數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測，將從哥倫布碼前綴中檢測出的零比特個(gè)數(shù)輸出給碼字長度生成器(3)和語法元素計(jì)算單元(5)；碼字長度生成器(3)，用于根據(jù)零比特檢測器(2)輸入的零比特個(gè)數(shù)和哥倫布碼階次產(chǎn)生器(6)輸入的指數(shù)哥倫布碼階次計(jì)算哥倫布碼的長度，并將得到的哥倫布碼長度輸出給比特偏移產(chǎn)生器(4)；比特偏移產(chǎn)生器(4)，用于將碼字長度生成器(3)輸入的哥倫布碼長度與自身保存的比特偏移值進(jìn)行累加，得到下一個(gè)解碼周期所需要的比特偏移值，并在下一個(gè)解碼周期輸出給桶形移位器(1)；語法元素計(jì)算單元(5)，用于對零比特檢測器(2)輸入的有效哥倫布碼數(shù)據(jù)、零比特個(gè)數(shù)，以及哥倫布碼階次產(chǎn)生器(6)輸入的指數(shù)哥倫布碼階次進(jìn)行計(jì)算，將計(jì)算得到的解碼所需要的哥倫布語法元素輸出給查表索引生成器(7)和輸出運(yùn)算器(9)；哥倫布碼階次產(chǎn)生器(6)，用于接收碼表更新單元(10)輸入的碼表序號(hào)，實(shí)現(xiàn)碼表到哥倫布碼階次的映射，根據(jù)映射關(guān)系產(chǎn)生用于下一個(gè)解碼周期進(jìn)行哥倫布碼解碼的指數(shù)哥倫布碼階次，并將產(chǎn)生的指數(shù)哥倫布碼階次輸出給碼字長度生成器(3)和語法元素計(jì)算單元(5)；查表索引生成器(7)，用于根據(jù)接收自語法元素計(jì)算單元(5)的語法元素計(jì)算查表索引，并將計(jì)算出的查表索引輸出給查表邏輯(8)；查表邏輯(8)，用于根據(jù)查表索引生成器(7)輸入的查表索引和碼表更新單元(10)輸入的碼表序號(hào)實(shí)現(xiàn)查表功能，將得到的游程值和量化數(shù)據(jù)值輸出給輸出運(yùn)算器(9)；輸出運(yùn)算器(9)，用于根據(jù)查表邏輯(8)輸入的游程值和量化數(shù)據(jù)值，以及語法元素計(jì)算單元(5)輸入的哥倫布語法元素，計(jì)算產(chǎn)生最終有效的游程和量化數(shù)據(jù)，并且延時(shí)一個(gè)時(shí)鐘周期輸出給碼表更新單元(10)；碼表更新單元(10)，用于根據(jù)接收自輸出運(yùn)算器(9)的最終有效的游程和量化數(shù)據(jù)，自適應(yīng)地更新并產(chǎn)生用于下一個(gè)解碼周期進(jìn)行哥倫布碼解碼的碼表序號(hào)，并將產(chǎn)生的碼表序號(hào)輸出給哥倫布碼階次產(chǎn)生器(6)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的對哥倫布碼進(jìn)行解碼的裝置，其特征在于， 所述桶形移位器(1)對外界輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯移位，是根據(jù)接收自比 特偏移產(chǎn)生器(4)的比特偏移值進(jìn)行的，將已解碼的數(shù)據(jù)移出，保留未 解碼的數(shù)據(jù)作為有效的哥倫布碼數(shù)據(jù)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的對哥倫布碼進(jìn)行解碼的裝置，其特征在于， 所述比特偏移產(chǎn)生器(4)累加得到的比特偏移值，用來對下一個(gè)解碼周 期的哥倫布碼進(jìn)行解碼，并根據(jù)該比特偏移值大小決定是否提出向外部提 出新的數(shù)據(jù)申請。
4、 一種對哥倫布碼進(jìn)行解碼的方法，其特征在于，該方法在一個(gè)解 碼周期內(nèi)對外界輸入的哥倫布碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，輸出解碼生成的最終有效 的游程和量化數(shù)據(jù)，并且在該解碼周期內(nèi)產(chǎn)生下一個(gè)解碼周期所需要的比 特偏移值，在下一個(gè)解碼周期開始時(shí)產(chǎn)生下一個(gè)解碼周期所需要的指數(shù)哥 倫布碼階次和碼表序號(hào)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的對哥倫布碼進(jìn)行解碼的方法，其特征在于，所述在一個(gè)解碼周期內(nèi)對外界輸入的哥倫布碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，輸出解碼生 成的最終有效的游程和量化數(shù)據(jù)包括Al、桶形移位器對外界輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯移位得到有效的哥倫布碼 數(shù)據(jù)，并將得到的有效哥倫布碼數(shù)據(jù)通過零比特檢測器輸出給語法元素計(jì) 算單元；A2、零比特檢測器對桶形移位器輸入的有效哥倫布碼數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測， 將從哥倫布碼前綴中檢測出的零比特個(gè)數(shù)輸出給語法元素計(jì)算單元；A3、語法元素計(jì)算單元對零比特檢測器輸入的有效哥倫布碼數(shù)據(jù)、零 比特個(gè)數(shù)，以及哥倫布碼階次產(chǎn)生器輸入的指數(shù)哥倫布碼階次進(jìn)行計(jì)算， 將計(jì)算得到的解碼所需要的哥倫布語法元素輸出給查表索引生成器和輸 出運(yùn)算器；A4、查表索引生成器根據(jù)接收自語法元素計(jì)算單元的語法元素計(jì)算査 表索引，并將計(jì)算出的查表索引輸出給査表邏輯；A5、查表邏輯根據(jù)査表索引生成器輸入的查表索引和碼表更新單元輸 入的碼表序號(hào)實(shí)現(xiàn)查表功能，將得到的游程值和量化數(shù)據(jù)值輸出給輸出運(yùn) 算器；A6、輸出運(yùn)算器根據(jù)查表邏輯輸入的游程值和量化數(shù)據(jù)值，以及語法 元素計(jì)算單元輸入的語法元素，計(jì)算產(chǎn)生最終有效的游程和量化數(shù)據(jù)，然 后輸出最終有效的游程和量化數(shù)據(jù)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的對哥倫布碼進(jìn)行解碼的方法，其特征在于， 所述在該解碼周期內(nèi)產(chǎn)生下一個(gè)解碼周期所需要的比特偏移值包括Bl、桶形移位器對外界輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯移位得到有效的哥倫布碼 數(shù)據(jù)，并將得到的有效哥倫布碼數(shù)據(jù)輸出給零比特檢測器；B2、零比特檢測器對桶形移位器輸入的有效哥倫布碼數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測， 將從哥倫布碼前綴中檢測出的零比特個(gè)數(shù)輸出給碼字長度生成器；B3、碼字長度生成器根據(jù)零比特檢測器輸入的零比特個(gè)數(shù)和哥倫布碼 階次產(chǎn)生器輸入的指數(shù)哥倫布碼階次計(jì)算哥倫布碼的長度，并將得到的哥 倫布碼長度輸出給比特偏移產(chǎn)生器；B4、比特偏移產(chǎn)生器將碼字長度生成器輸入的哥倫布碼長度與自身保 存的比特偏移值進(jìn)行累加，得到下一個(gè)解碼周期所需要的比特偏移值，并 在下一個(gè)解碼周期輸出給桶形移位器。
7、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的對哥倫布碼進(jìn)行解碼的方法，其特征在于， 所述在下一個(gè)解碼周期開始時(shí)產(chǎn)生下一個(gè)解碼周期所需要的碼表序號(hào)包 括Cl、輸出運(yùn)算器將計(jì)算產(chǎn)生的最終有效的游程和量化數(shù)據(jù)輸出給碼表 更新單元；C2、碼表更新單元根據(jù)接收自輸出運(yùn)算器的最終有效的游程和量化數(shù) 據(jù)，并在下一個(gè)解碼周期開始時(shí)自適應(yīng)地更新并產(chǎn)生用于下一個(gè)周期進(jìn)行 哥倫布碼解碼的碼表序號(hào)，并將產(chǎn)生的碼表序號(hào)輸出給哥倫布碼階次產(chǎn)生 器。
8、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的對哥倫布碼進(jìn)行解碼的方法，其特征在于，所述在下一個(gè)解碼周期開始時(shí)產(chǎn)生下一個(gè)解碼周期所需要的指數(shù)哥倫布 碼階次包括哥倫布碼階次產(chǎn)生器接收碼表更新單元輸入的碼表序號(hào)，實(shí)現(xiàn)碼表到 哥倫布碼階次的映射，根據(jù)映射關(guān)系產(chǎn)生用于下一個(gè)解碼周期進(jìn)行哥倫布 碼解碼的指數(shù)哥倫布碼階次，并將產(chǎn)生的指數(shù)哥倫布碼階次輸出給碼字長 度生成器和語法元素計(jì)算單元。
全文摘要
本發(fā)明涉及多媒體視頻數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種對哥倫布碼進(jìn)行解碼的裝置，包括桶形移位器、零比特檢測器、碼字長度生成器、比特偏移產(chǎn)生器、語法元素計(jì)算單元、哥倫布碼階次產(chǎn)生器、查表索引生成器、查表邏輯、輸出運(yùn)算器和碼表更新單元。本發(fā)明同時(shí)公開了一種對哥倫布碼進(jìn)行解碼的方法，該方法在一個(gè)解碼周期內(nèi)對外界輸入的哥倫布碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，輸出解碼生成的最終有效的游程和量化數(shù)據(jù)，并且在該解碼周期內(nèi)產(chǎn)生下一個(gè)解碼周期所需要的比特偏移值、指數(shù)哥倫布碼階次和碼表序號(hào)。本發(fā)明提供的這種對指數(shù)哥倫布碼進(jìn)行解碼的裝置及方法，具有效率高，面積開銷小，速度快，功耗低，成本低，易于移植和復(fù)用等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H04N7/26GK101277444SQ20071006487
公開日2008年10月1日 申請日期2007年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月28日
發(fā)明者莉 周, 杰 陳, 玄 黃 申請人:中國科學(xué)院微電子研究所