基于级联ROM‑RAM表执行算术编译的方法和设备技术

本文中所公开的是一种对数据符号执行算术解码的方法，该方法包括以下步骤：创建解码表索引；从ROM表获得区段长度与指派给符号的区段内的点之间的比值的上界值和下界值；基于上界值和下界值从RAM表获得用于二分搜索的初始值；以及在区段中搜索序列值，其中，该区段是基于所述初始值而确定的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于处理视频信号的方法和设备，并且更具体地，涉及一种用于按级联ROM-RAM表执行算术编译的技术。
技术介绍
熵编译是用来最优地定义进入压缩数据序列的比特的数量的过程。因此，它是任何类型的数据和媒体压缩的基本组件，并且强烈地影响最终压缩效率和计算复杂性。算术编译是具有相对较高的复杂性但是最近已被广泛地采用的最优熵编译技术，并且是H.264/AVC、H.265/HEVC、VP8和VP9视频编译标准的一部分。然而，通过像UHD和高帧速率视频一样的应用对于甚高压缩数据吞吐量的增加需求需要新形式的更快的熵编译。
技术实现思路
技术问题存在问题在于二值化迫使要编译的所有数据的顺序分解，所以仅能够通过更高的时钟速度来使它变得更快。存在问题在于窄寄存器(narrowregister)需要尽可能快地提取独立数据比特以避免损失精度，这也是一种不可避免的串行化。存在问题在于复杂的乘积近似是以串行形式定义的，而快速乘法是相当便宜的。存在当编译器使用二分搜索或另一形式的二进制树搜索时将解码过程顺序地分解成二进制判定的问题，并且存在问题在于编译系统不能够在二进制算术编译之上显著地改进。存在问题在于在算术编译中，关于符号的信息不直接按比特定义，而是作为元素Dk与元素Lk之间的比值。技术方案本专利技术的实施例提供通过使用表查找来增加算术编译的吞吐量的方法。此外，本专利技术的实施例提供具有级联ROM-RAM表查找的解码器。此外，本专利技术的实施例提供用大且便宜的ROM表和较小的RAM表的级联替换基于RAM的表的方法。此外，本专利技术的实施例提供将表查找用于除法近似的方法。有益效果根据本专利技术，能够通过使用表查找来增加算术编译的吞吐量(每秒处理的比特)。此外，根据本专利技术，具有级联ROM-RAM表查找的解码器能够提高压缩效率和计算复杂性。此外，根据本专利技术，具有级联ROM-RAM表查找的解码器将适用于任何形式的算术编译。此外，根据本专利技术，具有级联ROM-RAM表查找的解码器实现显著更快的解码。附图说明图1和图2图示根据本专利技术被应用于的实施例的处理视频信号的编码器和解码器的示意框图。图3是图示更新算术编译区间数据所需要的操作的集合的流程图。图4和图5图示根据本专利技术被应用于的实施例的基于二进制算术编译来处理视频信号的编码器和解码器的示意框图。图6和图7图示根据本专利技术被应用于的实施例的通过使用大数据字母表和长寄存器所设计的算术编译系统的编码器和解码器的示意框图。图8示出根据本专利技术被应用于的实施例的具有在P位寄存器上的Dk和Lk的二进制表示的图。图9示出具有级联ROM-RAM表的算术解码器的示意框图。图10是图示根据本专利技术被应用于的实施例的对数据符号进行解码的方法的流程图。图11是图示根据本专利技术被应用于的实施例的通过使用级联ROM-RAM表来执行算术解码的方法的流程图。具体实施方式根据本专利技术的一个方面，提供了针对数据符号执行算术解码的方法，包括：获得解码表索引；从ROM表中检索区间长度与指派给符号的区间内的点之间的比值的上界值和下界值；基于上界值和下界值从RAM表获得用于二分搜索的初始值；以及在区间中搜索序列的值，其中，区间是基于初始值而确定的。在本专利技术的另一方面中，该方法还包括：确定区间长度的最高有效1比特的位置；通过从该位置加1比特开始在最高有效1比特之后提取区间长度的最高有效位；以及通过从该位置开始提取区间基的最高有效位。在本专利技术的另一方面中，通过组合区间长度的最高有效位以及指派给符号的区间内的点的最高有效位来创建解码表索引。在本专利技术的另一方面中，基于指派给符号的区间内的点的最小值与区间长度的最大值之间的比值而确定上界值。在本专利技术的另一方面中，基于指派给符号的区间内的点的最小值与区间长度的最大值之间的比值而确定下界值。在本专利技术的另一方面中，基于与乘法近似相对应的比特移位而确定上界值和下界值。在本专利技术的另一方面中，提供了针对数据符号执行算术解码的设备，包括：索引创建单元，索引创建单元被配置成创建解码表索引；级联ROM-RAM表单元，级联ROM-RAM表单元被配置成从ROM表获得区间长度与指派给符号的区间内的点之间的比值的上界值和下界值，并且基于上界值和下界值从RAM表获得用于二分搜索的初始值；以及二分搜索单元，二分搜索单元被配置成在区间中搜索序列的值，其中，区间是基于初始值而确定的。在本专利技术的另一方面中，该设备还包括熵解码单元，熵解码单元被配置成确定区间长度的最高有效1比特的位置，通过从该位置加1比特开始在最高有效1比特之后提取区间长度的最高有效位，并且通过从该位置开始提取码值的最高有效位。专利技术模式在下文中，将参考附图描述根据本专利技术的实施例的示例性元素和操作。然而应当注意，参考附图所描述的本专利技术的元素和操作仅作为实施例被提供，并且本专利技术的技术精神以及核心配置和操作不限于此。此外，本说明书中使用的术语是现在广泛地使用的常见术语，但是在特殊情况下，使用由本申请人随机地选择的术语。在这种情况下，在对应部分的详细描述中清楚地描述对应术语的含义。因此，应当注意，本专利技术不应该被解释为仅基于本说明书的对应描述中所使用的术语的名称并且本专利技术应该通过甚至检查对应术语的含义来解释。此外，本说明书中使用的术语是被选择来描述本专利技术的常见术语，但是在存在具有类似含义的这些术语的情况下，可以为了更适当的分析用其它术语替换。例如，可以在每个编译过程中适当地替换并解释信号、数据、样本、图片、帧和块。图1和图2图示根据本专利技术被应用于的实施例的处理视频信号的编码器和解码器的示意框图。图1的编码器100包括变换单元110、量化单元120以及熵编码单元130。图2的解码器200包括熵解码单元210、去量化单元220以及逆变换单元230。编码器100接收视频信号并且通过从该视频信号减去预测信号来生成预测误差。所生成的预测误差被发送到变换单元110。变换单元110通过对预测误差应用变换方案来生成变换系数。量化单元120对所生成的变换系数进行量化并且将经量化的系数发送到熵编码单元130。熵编码单元130对经量化的信号执行熵编译并且输出熵编译的信号。在这种情况下，熵编译是用来最优地定义进入压缩数据序列的比特的数量的过程。作为最优熵编译技术之一的算术编译是通过单个实数来表示多个符号的方法。本专利技术定义对用于通过使用表查找并且具体地用大且便宜的ROM表和更小的RAM表的级联替换基于RAM的表来增加算术编译技术的吞吐量(每秒处理的比特)的方法的改进。在本专利技术的一个方面中，熵编码单元130可以使用乘法近似针对数据符号中的每一个来更新区间，并且在经更新的区间内使用比特移位和加法来计算乘积的乘法近似。在计算过程中，熵编码单元130可以确定长度的最高有效1比特的位置，并且在该最高有效1比特之后提取长度的最高有效位中的一些，以获得近似长度。在这种情况下，区间基于近似长度以及乘积的结果得到的比特被更新。图2的解码器200接收由图1的编码器100所输出的信号。熵解码单元210对所接收到的信号执行熵解码。例如，熵解码单元210可以接收包括码值的位置信息的信号，检查与码值的位置信息相对应的符号，并且对经检查的符号进行解码。在本专利技术的另一方面中，熵解码单元210可以通过组合区间长度的最高有效位以及码值的最高有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种针对数据符号执行算术解码的方法，包括：创建解码表索引；从ROM表获得区间长度与指派给符号的区间内的点之间的比值(Dk/Lk)的上界值(Emax)和下界值(Emin)；基于所述上界值和所述下界值从RAM表获得用于二分搜索的初始值；以及在所述区间中搜索序列的值，其中，所述区间是基于所述初始值而确定的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.29 US 62/018,6451.一种针对数据符号执行算术解码的方法，包括：创建解码表索引；从ROM表获得区间长度与指派给符号的区间内的点之间的比值(Dk/Lk)的上界值(Emax)和下界值(Emin)；基于所述上界值和所述下界值从RAM表获得用于二分搜索的初始值；以及在所述区间中搜索序列的值，其中，所述区间是基于所述初始值而确定的。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：确定所述区间长度的最高有效1比特的位置；通过从所述位置加1比特开始在所述最高有效1比特之后提取所述区间长度的最高有效位；以及通过从所述比特置开始提取区间基的最高有效位。3.根据权利要求2所述的方法，还包括：通过组合区间长度的最高有效位以及指派给所述符号的所述区间内的所述点的最高有效位来创建所述解码表索引。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述上界值是基于指派给所述符号的所述区间内的所述点的最小值与所述区间长度的最大值之间的比值而确定的。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述下界值是基于指派给所述符号的所述区间内的所述点的最小值与所述区间长度的最大值之间的比值而确定的。6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述上界值和所述下界值是基于与乘法近似相对应的比...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿米尔·赛义德，阿博·塔利波·马赫福兹，
申请(专利权)人：LG电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR