二元编码运算装置以及方法制造方法及图纸

一种二元编码运算装置，实现于一视频编码芯片中。该二元编码运算装置依据一语法元素值输出一码字。此二元编码运算装置包含一查找表，一尾缀产生器，以及一组合器。该查找表依据一语法元素值输出一第一二元字符串。该尾缀产生器依据该语法元素值进行指数哥伦布二元编码产生一第二二元字符串。当该语法元素值小于或等于一临界值时，该第一二元字符串输出成为该码字。当该语法元素值大于一临界值时，该组合器组合该第一二元字符串以及该第二二元字符串成为该码字。

Two element coding operation device and method

A two element coding operation device is implemented in a video encoding chip. The two element encoding operation unit outputs a code word based on a grammatical element value. The two element coding operation device includes a look-up table, a tail generator and a combiner. The lookup table outputs a first string of two strings based on a grammatical element value. According to the value of this grammar element, the tail affix generator carries out exponential Columbo two element encoding to generate a 22 element string. When the value of the grammar element is less than or equal to a critical value, the first two element string is output into the codeword. When the value of the grammar element is greater than a critical value, the combiner combines the first two string and the 22 element string to become the codeword.

【技术实现步骤摘要】
二元编码运算装置以及方法
本专利技术是关于一种二元编码运算装置以及方法，更确切地说，本专利技术是关于一种用于视频编码芯片的二元编码运算装置以及方法。
技术介绍
视频的压缩以及传送一直是电子工业发展的重点项目。视频的原始数据由数目庞大的视频帧(frames)所组成，每一个视频帧又包含数目庞大的画素。因此，无压缩传送这些视频会浪费大量的电路面积以及带宽，实际上是不可行的。有许多对于视频的压缩方式被发展出来，例如MPEG(MovingPictureExpertsGroup)或H.264的视频压缩标准。这些视频压缩标准会利用熵编码法(entropycoding)来进行编码。熵编码法利用统计上的特性，使得出现频率较高的数据用比较短的码字来代表，出现频率比较低的用比较长的码字来代表，藉此来得到更高的压缩率。二元编码运算就是一种熵编码法。然而，在半导体芯片上实现二元编码运算必需考虑到所占电路面积以及编码效率的问题。所以，如何设计一种可以兼顾占用电路面积以及编码效率的二元编码运算电路，是电子工业界非常需要的。
技术实现思路
本专利技术的一目的在于提供一种二元编码运算装置，用于一视频编码芯片中。此二元编码运算装置可以利用查表以及运算两种方式来产生指数哥伦布二元编码，查表的优点在于快速，运算的优点在于省电路面积。此二元编码运算装置可以在这两项优点之中取得平衡。本专利技术的另一目的在于提供一种二元编码运算装置，用于一视频编码芯片中。此二元编码运算装置可以将指数哥伦布二元编码的前缀以及尾缀分开处理，使得取得编码更有效率。依据本专利技术的一实施例，提供一种二元编码运算装置，实现于一视频编码芯片中。该二元编码运算装置依据一语法元素值输出一码字。此二元编码运算装置包含一查找表，一尾缀产生器，以及一组合器。该查找表依据该语法元素值输出一第一二元字符串。其中该查找表具有两种二元编码方式，该两种二元编码方式为单一二元编码以及指数哥伦布二元编码。该尾缀产生器依据该语法元素值进行指数哥伦布二元编码产生一第二二元字符串。一组合器供组合该第一二元字符串以及该第二二元字符串。其中，当该语法元素值小于或等于一临界值时，该第一二元字符串输出成为该码字。当该语法元素值大于一临界值时，该组合器组合该第一二元字符串以及该第二二元字符串成为该码字。依据本专利技术的另一实施例，提供一种二元编码运算装置，实现于一视频编码芯片中。该二元编码运算装置依据一语法元素值输出一码字。该二元编码运算装置包含一查找表，一尾缀产生器以及一多任务器。该查找表依据一语法元素值输出一第一二元字符串。其中该查找表具有两种二元编码方式，该两种二元编码方式为单一二元编码以及指数哥伦布二元编码。该尾缀产生器依据该语法元素值进行指数哥伦布二元编码产生一第二二元字符串。该多任务器接受该第一二元字符串以及该第二二元字符串作为输入。其中，当该语法元素值小于或等于一临界值时，该多任务器选择该第一二元字符串输出。当该语法元素值大于一临界值时，该多任务器依序选择该第一二元字符串以及该第二二元字符串输出。依据本专利技术的另一实施例，提供一种二元编码运算方法，实现于一视频编码芯片中。该二元编码运算方法依据一语法元素值输出一码字。该二元编码运算方法包含下列步骤。首先，接受一语法元素值。接着，检查该语法元素值是否大于一临界值。然后，当该语法元素值小于或等于该临界值时，利用一查找表输出一二元字符串作为该码字。当该语法元素值大于该临界值时，利用该查找表输出一前缀，利用一尾缀产生器产生一尾缀，以及结合该前缀以及该尾缀成为该码字。附图说明图1表示一个使用在CABAC的二元编码运算的编码器方块图；图2表示查找表I的一个范例；图3表示查找表II的一个范例；图4表示与组合器相关的电路方块图；以及图5表示二元编码运算的一实施例流程图。100编码器110查找表120尾缀产生器130组合器131多任务器132先进先出缓冲器501，502，503，504，505，506步骤具体实施方式图1表示一个使用在CABAC的二元编码运算的编码器方块图。请参照图1，CABAC(Context-basedAdaptiveBinaryArithmeticCoding)是前文参考的适应性二元算术编码的简称，CABAC可以使用于H.264的编码。请参照图1，编码器100包含一查找表(look-uptable)110，一尾缀产生器(suffixgenerator)120，以及一组合器(combiner)130。在一些实施例中，编码器100也可以适用于MPEG的编码。编码器100可以实现于视频编码的芯片中。实际的例子包含电视芯片，手机芯片，机顶盒芯片，以及任何需要视频解码的芯片中。图2表示查找表I的一个范例。图3表示查找表II的一个范例。请参照图2，在一些实施例中，查找表不仅包含单一二元编码(unarybinarization)所产生的二元字符串(binstring)，也包含哥伦布二元编码(Golombbinarization)所产生的二元字符串。例如，在查找表I中，当索引值(index)，也就是语法元素值(syntaxelementvalue)小于或等于15时，输出的二元字符串会是单一二元编码。当索引值大于15时，输出的二元字符串会是指数哥伦布编码。当然，15只是一个范例，设计者可以在可行的范围内，指定一个索引值作为单一二元编码以及指数哥伦布二元编码的分界。在这个实施例中，指数哥伦布码包含前缀(prefix)以及尾缀(suffix)部分。在查找表I中，前缀行列内含多个前缀，尾缀行内含多个尾缀。在适当的范围内，每一个索引值可以找到相对应的前缀以及尾缀来组成指数哥伦布二元编码。参照图3，在一些实施例中，当语法元素值大于31时，查找表II包含指数哥伦布(Ex-Golomb)二元编码所组合而成的前缀(prefix)供使用。31只是一个举例说明，在其他实施例中，也可以用其他的语法元素值来作为分界点。前缀只是形成码字(codeword)的前面的部分，在这个实施例中，查找表II不包含尾缀的部分，不包含尾缀可以减少查找表II需要使用的储存空间。而指数哥伦布二元编码的尾缀部分可以利用数字逻辑的硬件做计算。如此一来，每次遇到大于31的语法元素值时，可以从查找表II取得指数哥伦布码的前缀部分，然后从数字逻辑的硬件的技术案取得指数哥伦布码的尾缀部分，之后把前缀跟尾缀加以组合，得到最后的码字。尾缀产生器120是利用指数哥伦布二元编码。在一些实施例中，尾缀产生器120可以利用下列的伪码(pseudocode)来实现。if(UEG0_input_tmp[10])UEG0_output＝{1111110,UEG0_input_tmp[9:0]}；elseif(UEG0_input_tmp[9])UEG0_output＝{111110,UEG0_input_tmp[8:0]}；elseif(UEG0_input_tmp[8])UEG0_output＝{11110,UEG0_input_tmp[7:0]}；…elseif(UEG0_input_tmp[4])UEG0_output＝{0,UEG0_input_tmp[3:0]}；elseUEG0_output＝0；这些伪码也可以形成硬件的电路。例如，利用硬件描本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二元编码运算装置，实现于一视频编码芯片中，该二元编码运算装置依据一语法元素值输出一码字，该二元编码运算装置包含：一查找表，该查找表依据该语法元素值输出一第一二元字符串，其中该查找表具有两种二元编码方式，该两种二元编码方式为单一二元编码以及指数哥伦布二元编码；一尾缀产生器，该尾缀产生器依据该语法元素值进行指数哥伦布二元编码产生一第二二元字符串；以及一组合器，供组合该第一二元字符串以及该第二二元字符串；其中，当该语法元素值小于或等于一临界值时，该第一二元字符串输出成为该码字，当该语法元素值大于一临界值时，该组合器组合该第一二元字符串以及该第二二元字符串成为该码字。

【技术特征摘要】
2016.12.23 US 62/438,4721.一种二元编码运算装置，实现于一视频编码芯片中，该二元编码运算装置依据一语法元素值输出一码字，该二元编码运算装置包含：一查找表，该查找表依据该语法元素值输出一第一二元字符串，其中该查找表具有两种二元编码方式，该两种二元编码方式为单一二元编码以及指数哥伦布二元编码；一尾缀产生器，该尾缀产生器依据该语法元素值进行指数哥伦布二元编码产生一第二二元字符串；以及一组合器，供组合该第一二元字符串以及该第二二元字符串；其中，当该语法元素值小于或等于一临界值时，该第一二元字符串输出成为该码字，当该语法元素值大于一临界值时，该组合器组合该第一二元字符串以及该第二二元字符串成为该码字。2.如权利要求1的二元编码运算装置，其特征在于，该临界值为31。3.如权利要求1的二元编码运算装置，其特征在于，更包含一先进先出缓冲器，该二元编码运算装置将该码字存入该先进先出缓冲器。4.如权利要求1的二元编码运算装置，其特征在于，该查找表包含前缀行以及尾缀行，且该第一二元字符串包含由前缀行选出的前缀以及由尾缀行选出的尾缀的组合。5.如权利要求4的二元编码运算装置，其特征在于，该前缀行包含单一二元编码以及指数哥伦布二元编码，该尾缀行包含指数哥伦布二元编码。6.如权利要求1的二元编码运算装置，其特征在于，当该语法元素值小于或等于15时，该第一二元字符串只包含单一二元编码。7.一种二元编码运算装置，实现于一视频编码芯片中，该二元编码运算装置依据一语法元素值输出一码字，该二元编码运算装置包含：一查找表，该查找表依据该语法元素值输出一第一二元字符串，其中该查找表具有两种二元编码方式，该两种二元编码方式为单一二元编码以及指数哥伦布二元编码；一尾缀产生器，该尾缀产生器依据该语法元素值进行指数哥伦布二元编码产生一第二二元字符串；以及一多任务器，接受该第一二元字符串以及该第二二元字符串作为输入；其中，当该语法元素值小于或等于一临界值时，该多任...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘柏嶔，林和源，
申请(专利权)人：晨星半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71