熵解码装置及相关熵解码方法制造方法及图纸

熵解码装置包括熵解码电路、预提取电路以及上下文预加载缓冲器。所述预提取电路在所述熵解码电路熵解码一个帧的一部分已编码比特流之前，预提取至少一个候选上下文用于熵解码所述帧的所述部分已编码比特流。所述上下文预加载缓冲器缓冲所述至少一个候选上下文。当熵解码所述帧的所述部分已编码比特流实际所需要的目标上下文在所述上下文预载入缓冲器中不可用时，所述上下文预载入缓冲器指示所述预提取电路来再提取所述目标上下文，以及所述熵解码电路停止熵解码所述帧的所述部分已编码比特流。比特流。比特流。

【技术实现步骤摘要】
熵解码装置及相关熵解码方法


[0001]本专利技术涉及视频解码，更具体地，涉及具有上下文预提取(context pre
‑
fetch)以及缺失处理(miss handling)的熵解码装置以及相关熵解码方法。

技术介绍

[0002]传统的视频编解码标准通常采用基于块的编解码技术来利用空间以及时间冗余。例如，基础方法是将原始帧拆分成多个块，对每一块执行预测，变换每一块的残差以及执行量化、扫描以及熵编码。另外，在视频编码器的内部解码环路中生成重构的帧，重构的帧提供用于编解码后续块的参考像素数据。例如，逆量化(inverse quantization)以及逆变换(inverse transform)可以被包括与视频编码器的内部解码环路中来恢复每一块的残差，其将被添加到每一块的预测样本用于生成重构帧。
[0003]一般来说，视频解码器用于执行在视频解码器所执行的编码操作的逆操作。例如，视频解码器配备有包括熵解码、逆量化、逆变换、帧内预测、运动补偿等功能来恢复每一块的残差并生成重构的帧。然而，由于数据依赖性问题，视频解码器性能受到熵解码性能的限制。此外，大且复杂的上下文表(context table)使问题更加糟糕。

技术实现思路

[0004]所要求保护专利技术的目的之一是提供具有上下文预提取以及缺失处理的熵解码装置以及相关的熵解码方法。
[0005]根据本专利技术的第一方面，公开了一种示例性熵解码装置。所述示例性熵解码装置包括熵解码电路、预提取电路以及上下文预加载缓冲器，所述预提取电路用于在所述熵解码电路开始熵解码帧的一部分已编码比特流之前，预提取至少一个候选上下文用于熵解码所述帧的所述部分已编码比特流的，所述上下文预加载缓冲器，用于缓冲所述至少一个候选上下文，其中当熵解码所述帧的所述部分已编码比特流实际所需要的目标上下文在所述上下文预载入缓冲器中是不可用的时，所述上下文预载入缓冲器指示所述预提取电路来再提取所述目标上下文，以及所述熵解码电路停止熵解码所述帧的所述部分已编码比特流。
[0006]根据本专利技术的第二方面，公开了一种示例性熵解码方法。所述示例性熵解码方法包括：在熵解码帧一部分已编码比特流之前，预提取至少一个候选上下文用于熵解码所述帧的所述部分已编码比特流；由上下文预加载缓冲器来缓冲所述至少一个候选上下文；以及当熵解码所述帧的所述部分已编码比特流实际所需要的目标上下文在所述上下文预载入缓冲器中不可用时，再提取所述目标上下文并且停止熵解码所述帧的所述部分已编码比特流。
[0007]在阅读以各种图式示出的优先实施例的下文细节描述后，本专利技术的这些以及其其他目的对本领域普通技术人员是显而易见的。
附图说明
[0008]图1示出了根据本专利技术实施例的视频解码器。
[0009]图2示出了根据本专利技术实施例的一个熵解码装置。
[0010]图3示出了根据本专利技术实施例的预提取控制方法。
[0011]图4示出了根据本专利技术实施例的地址生成方法。
[0012]图5示出了根据本专利技术实施例的正方形变换形状。
[0013]图6示出了根据本专利技术实施例的垂直变换形状。
[0014]图7示出了根据本专利技术实施例的水平变换形状。
[0015]图8示出了根据本专利技术实施例的另一个熵解码装置。
[0016]图9示出了根据本专利技术实施例的管线解码进程的时序图。
具体实施方式
[0017]在后续描述以及权利要求中使用了某些术语，其指特定的组件。本领域具体通常知识者将能理解，电子设备制造商可以用不同的名称指相同的元件。本文不旨在区分名称不同但功能相同的组件。在后续描述以及权利要求中，以开放式的方式使用术语“包括”以及“包含”，因此应当被解释为“包括但不限于”，另外，术语“耦合”意味着间接或直接电性连接。因此，如果一个装置耦合于另一个装置，连接可以是通过直接电性连接，或者通过经由其他装置以及连接的间接电性连接。
[0018]图1示出了根据本专利技术实施例的视频解码装置。举例而非限制，视频解码器100可以是AV1视频解码器。视频解码器100包括熵解码装置(标记为“熵解码”)102、逆量化电路(标记为“IQ”)104、逆变换电路(标记为“IT”)106、运动向量生成电路(标记为“MV生成”)108、帧内预测电路(标记为“IP”)110、运动补偿电路(标记为“MC”)112、多任务电路(标记为“MUX”)114、重构电路(标记为“REC”)116、去块滤波器(标记为“DF”)118以及一个或多个参考帧缓冲器120。视频解码器100解码一帧的已编码比特流BS来生成重构的帧。当块由帧内预测模式编码时，帧内预测电路110用于决定预测子(predictor)，以及重构电路116根据从多任务电路115输出的帧内预测子以及从逆变换电路106输出的残差来生成重构块。当块由帧间预测模式编码时，运动向量生成电路108以及运动补偿电路112用于决定预测子，以及重构电路116根据从多任务电路114输出的帧间预测子以及从逆变换电路106输出的残差来生成重构块。从重构电路116生成的重构帧在被存储到参考帧缓冲器120作为参考帧之前受到环路滤波(如，去块滤波)处理。
[0019]因为本领域普通技术人员可以容易地理解逆量化电路104、逆变换电路106、运动向量生成电路108、帧内预测电路110、运动补偿电路112、多任务电路114、重构电路116、去块滤波器118以及参考帧缓冲器120的细节，进一步的描述在此不再赘述。
[0020]为了解决熵解码性能瓶颈的问题，本专利技术提出了使用配备有上下文预提取以及缺失处理器机制(标记为“预提取&缺失处理”)122的熵解码装置102。在下文给出里的所提出的熵解码器设计的进一步细节。
[0021]图2示出了根据本专利技术实施例的一个熵解码装置。图1示出的熵解码装置102可以使用图2示出的熵解码装置200来实施。熵解码装置200包括语法控制电路202、预提取电路204、上下文储存装置206、上下文预加载缓冲器208以及熵解码电路210。预提取电路204包
括预提取控制电路212以及地址生成电路214。
[0022]举例而非限制，熵解码装置200时AV1视频解码器的一部分。因此，熵解码线路210用于对帧的已编码比特流BS_F执行非二进制(non
‑
binary)熵解码。AV1使用符号到符号适应性多符号算术编码器。AV1中的每一语法元素是N个元素的特定字母表的成员，以及上下文包括N个概率与计数的集合以便于快速早期自适应。因为采用了非二进制熵解码，熵上下文表是复杂的。因为每一语法(语法元素)有其概率值，熵上下文表比较大。为了改善熵解码性能，本专利技术提出使用上下文预提取机制。在熵解码电路210开始熵解码部分已编码比特流BS_F之前，预提取电路204用于预提取至少一个候选上下文用于熵解码所述部分已编码比特流BS_F(如，一个语法)，以及上下文预加载缓冲器208用于缓冲从上下文储存装置206预提取的至少一个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种熵解码装置，其特征在于，所述装置包括：熵解码电路；预提取电路，用于在所述熵解码电路开始熵解码帧的一部分已编码比特流之前，预提取至少一个候选上下文用于熵解码所述帧的所述部分已编码比特流的；上下文预加载缓冲器，用于缓冲所述至少一个候选上下文，其中当熵解码所述帧的所述部分已编码比特流实际所需要的目标上下文在所述上下文预载入缓冲器中是不可用的时，所述上下文预载入缓冲器指示所述预提取电路来再提取所述目标上下文，以及所述熵解码电路停止熵解码所述帧的所述部分已编码比特流。2.如权利要求1所述的熵解码装置，其特征在于，其中所述熵解码电路用于对所述帧的所述部分已编码比特流执行非二进制熵解码。3.如权利要求1所述的熵解码装置，其特征在于，进一步包括：语法控制电路，用于处理语法解析流控制；其中所述预提取电路包括：预提取控制电路，用于监测在所述语法控制电路执行的所述语法解析流控制，以及参考所述语法解析流控制的当前状态来预测所述熵解码电路还未解码的下一个语法来构造候选上下文列表，所述候选上下文列表指示所述至少一个候选上下文；以及地址生成电路，用于根据所述候选上下文列表决定至少一个读取地址，其中响应于所述至少一个读取地址，从储存装置预提取所述至少一个候选上下文。4.如权利要求3所述的熵解码装置，其特征在于，其中所述候选列上下文列表进一步包括至少一个额外的候选上下文，以及在接收所述候选上下文列表后，所述地址生成电路进一步用于监测所述上下文预加载缓冲器的缓冲状态，以及参考所述上下文预加载缓冲器的所述缓冲状态来从所述候选上下文列表移除所述至少一个额外的候选上下文，其中所述至少一个额外的候选上下文已经在所述上下文预加载缓冲器中被缓冲。5.如权利要求3所述的熵解码装置，其特征在于，其中所述地址生成电路进一步用于根据从所述上下文预加载缓冲器生成的一再提取信号决定另一个读取地址，其中响应于所述另一个读取地址，从所述储存装置提取所述目标上下文。6.如权利要求1所述的熵解码装置，其特征在于，进一步包括：系数语法控制电路，用于处理系数语法解析流控制；其中所述预提取电路包括：相邻位置控制电路，用于监测在所述系数语法控制电路执行的所述系数语法解析流控制，参考所述系数语法解析流控制的当前状态来决定下一个系数位置，其中位于所述下一个系数位置的下一个变换系数还未被所述熵解码电路进行解码，以及根据所述下一个系数位置以及变换形状，决定所述下一个变换系数附近的相邻变换系数的相邻位置索引；以及地址生成电路，用于根据所述相邻位置索引决定至少一个读取地址，其中响应于所述至少一个读取地址，从储存装置预提取所述至少一个候选上下文。7.如权利要求6所述的熵解码装置，其特征在于，其中所述地址生成电路包括：系数储存装置，用于存储从所述熵解码电路的解码结果推导的已解码变换系数，以及输出在所述系数储存装置中可用的并且由所述至少一个所述相邻位置索引编索引的至少一个已解码变换系数；以及
预计算上下文地址生成电路，用于根据所述至少一个已解码变换系数决定所述至少一个读取地址。8.如权利要求7所述的熵解码装置，其特征在于，其中所述预计算上下文地址生成电路根据从所述上下文预加载缓冲器生成的再提取信号，进一步用于决定另一个读取地址，其中响应于所述另一个读取地址从所述储存装置提取所述目标上下文。9.如权利要求6所述的熵解码装置，其特征在于，其中所述系数储存装置进一步用于输出至少一个变换系数的至少一个等待索引，至少一个变换系数的每一者正处于开始但还未结束的解码进程，以及所述熵解码装置进一步包括：等待解码索引缓冲器，用于存储所述至少一个等待索引；以及上下文选择电路，用于根据当前变换系数的已解码值，选择所述下一个变换系数的熵解码所需要的所述目标上下文，其中所述当前变换系数的...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴明隆，郑佳韵，张永昌，
申请(专利权)人：联发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：