本发明专利技术涉及基于共享存储可编程的熵解码和反量化的方法，属于视频解码技术领域，该方法包括：对接收到的比特流进行第一类熵解码，得到按正扫描顺序的（ｒｕｎ，ｌｅｖｅｌ）；或进行第二类熵解码，得到按逆扫描顺序的（ｒｕｎ，ｌｅｖｅｌ），再将其在共享存储器中按先进后出的原则读写，得到按正扫描顺序的（ｒｕｎ，ｌｅｖｅｌ）；进行游程解码，得到扫描后的量化系数Ｖ和索引ｉｎｄｅｘ；再进行反扫描处理，获取ｗ＿ｌｏａｄ以外的反量化参数；如果是第一类码流还要读取共享存储器，得到用户定义的量化权重（ｗ＿ｌｏａｄ）；进行反量化处理，得到变换系数并写入变换系数存储器。本发明专利技术可适用于采用多种编码标准编码的解码，可以节省存储空间。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于视频解码
，特别涉及。
技术介绍
在大多数的视频压缩标准中，如MPEG-1，MPEG-2，MPEG-4，H.261，H.263，264/AVC，以及中国制定的高级音视频标准AVS，都采用了预测编码、变换编码和熵编码的混合编码方法，获得了很好的图像压缩效果。视频编解码的过程如图1所示，图中，上边的实线表示编码过程，下边的虚线表示解码过程。在编码过程中，对预测后的残差系数进行变换、量化、扫描和熵编码后，得到编码的码流。在解码时，首先编码码流进行熵解码，得到扫描后量化系数，再经过反扫描、反量化和反变换，得到解码后的残差系数，然后经过运动补偿得到解码的重建图像。在解码过程中，熵解码是很重要的一部分，尤其在实时高速解码应用系统中，因为编码的变长码字串行连接在一起，没有可以区分的边界，于是只有在前一个码字解码后，才能开始下一个码字的解码。因此有很多研究熵解码的文献，其中可编程熵解码应用广泛，这是由于在目前多种视频标准并存的情况下，可编程的方法可以节省成本。已有的可编程熵解码方法的可编程性主要体现在查找表可以定制(根据不同的标准制定不同的查找表)，这些方法主要支持H.261，MPEG-1，MPEG-2，H.263以及MPEG-4-2等。H.261，MPEG-1，MPEG-2的熵编码都采用二维变长编码(2D-VLC)技术，即对扫描后的残差系数先进行游程编码，形成非零系数之前连续零的个数run和其后非零系数的值level的组合对(run，level)，再对(run，level)组合对进行Huffman编码。对于出现概率很小的(run，level)组合，采用定长码，即逃逸(Escape)码加上固定比特长度的run和固定比特长度的level。在每个块(象素为8×8)的系数结尾添加块结束标志码字(EOB)，标示最后一个非零系数。由于在低码率的情况下2D-VLC编码的效率因为EOB的比例过高而有所下降。因此，H.263和MPEG-4标准中采用了从2D-VLC扩展而来的三维变长编码(3D-VLC)，其基本方法是在原来二维表示符之上再加一维表示此非零系数是否为最后一个非零系数的标志(end)，变成三维表示符(run，level，end)，而不再用EOB标志符。上述熵编码方法一般称为传统熵编码。为了进一步提高压缩效率，先进音视频标准AVS采用了基于上下文的自适应二维变长编码(Content Adaptive 2D-VLC，简称CA-2D-VLC)。CA-2D-VLC是多阶指数Golomb(Exp-Golomb)码和基于上下文的2D-VLC的结合。对量化系数逆扫描后，对(run，level)的组合在不同情况下采用用不同的码表，并相应采用不同阶的Exp-Golomb码进行编码。一共有19个2D-VLC码表，即VLC0_Intra~VLC6_Intra，VLC0_Inter~VLC6_Inter and VLC0_Chroma~VLC4_Chroma。码表的选择由上个编码的level的绝对值(absLevel)决定。虽然AVS的CA-2D-VLC和传统熵编码都采用了2D-VLC，但是不同之处在于CA-2D-VLC采用了多阶Exp-Golomb码，而传统熵编码采用了Huffman码；CA-2D-VLC基于上下文信息，用多个码表编码一个块(象素为8×8)的系数，而传统熵编码有1～2个变长码表，某个类型的块采用一个码表；CA-2D-VLC对(run，level)按逆扫描的顺序编码，而传统熵编码对(run，level)按正扫描的顺序编码。由于CA-2D-VLC和传统熵编码有上述不同之处，所以已有的可编程熵解码的方法并不能直接用于CA-2D-VLC的解码。由于迄今为止CA-2D-VLC算法发展的时间很短，所以已提出的解码实现方法很少。文献1(AVS参考软件)是较早公开的CA-2D-VLC的解码方法，该方法是纯软件解码，没有对解码查找表进行优化，需要较大的存储空间。文献2(Yanme Qu and Yun He，“A Simpleand Memory Efficient VLSI Architecture of CA-2D-VLC decoder for AVS”，PictureCoding Symposium 2006，2006)公开了一种可编程的CA-2D-VLC解码方法。由于CA-2D-VLC有很多码表和码字，所以解码的瓶颈在于解码查找表的有效组织，文献2中方法的主要特点是有效地组织解码查找表，以减少解码需要的存储空间。在该方法中，主要有两类查找表一类为存储(run，absLevel)的查找表，另一类为存储RefAbsLevel的查找表，其中absLevel表示level的绝对值，RefAbsLevel表示absLevel的参考值，该方法的解码步骤包括1)选择初始码表；2)Exp-Golomb码的解码，得到Exp-Golomb解码的结果(CodeNum)；3)如果是一个块的第一个解码码字，则执行步骤4；否则判断是否是块结束符(EOB)，如果是，执行步骤8，否则执行步骤4；4)Escape检测，如果不是Escape，执行步骤5；否则执行步骤6；5)通过有关(run，level)的查找表得到(run，absLevel)，该查找表中一组(run，absLevel)的存储需要10比特(bit)，如表1所示；然后根据CodeNum和absLevel得到level，然后执行步骤6；表1 有关(run，level)的查找表的组织结构 6)Exp-Golomb码的解码，得到CodeNum’，并查相应的表得到MaxRun和RefAbsLevel，利用MaxRun、RefAbsLevel、CodeNum和CodeNum’得到run和level。7)更新码表选择，执行步骤2，开始解码下一个码字；8)一个块的所有系数解码结束。文献2的方法在一定程度上减少了解码需要的存储空间，但是有关(run，level)的查找表还是需要较大的存储空间。此外，AVS的反量化也与传统的反量化的算法不同，其中一个重要的不同点是在MPEG-2等采用传统熵编码的标准中，其反量化的帧间量化矩阵和帧内量化矩阵可以采用默认值，也可以是编入码流的用户定义的矩阵(包括用户定义的帧内量化矩阵(8×8)和用户定义的帧间量化矩阵(8×8))，所以需要用于存储用户定义矩阵的存储器；而AVS的反量化参数中没有用户定义的量化矩阵，不需要存储器。而且从上述AVS熵解码和传统熵解码的不同之处可以看出，AVS需要先进后出读写原则的存储器以获取正扫描顺序的(run，level)。现有的可编程的熵解码、反扫描和反量化的解码方法通常单独进行熵解码、反扫描和反量化处理。进行熵解码时，AVS熵解码需要存储(run，level)的存储器以获取正扫描顺序的(run，level)；反量化时，MPEG-2等采用传统熵编码的标准需要存储用户定义量化矩阵的存储器以获取用户定义的量化权重(w_load)。这样将需要两组存储器，也就需要较大的存储器空间。综上所述，已有的方法由于单独进行熵解码、反扫描和反量化，所以需要较大的存储空间，而且已有CA-2D-VLC的解码方法由于(run，level)查找本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种可编程的合并处理熵解码和反量化的方法，其特征在于，该方法包括：定义：第一类码流：按照正扫描的顺序编码的码流；第一类熵解码：对第一类码流进行熵解码；第二类码流：按照逆扫描的顺序编码的码流，并且反量化不需要存储用户定 义量化矩阵Ｗｌｏａｄ；第二类熵解码：对第二类码流进行熵解码；共享存储器：用于存储第一类码流解码中的反量化的用户定义量化矩阵Ｗｌｏａｄ和第二类码流解码中的（ｒｕｎ，ｌｅｖｅｌ），其中Ｗｌｏａｄ中的元素为用户定义的量化权重ｗ＿ｌ ｏａｄ；该方法具体包括如下步骤：１）对接收到的比特流进行熵解码；１１）如果是第一类码流，进行第一类熵解码，得到按正扫描顺序的（ｒｕｎ，ｌｅｖｅｌ）；１２）如果是第二类码流，首先进行第二类熵解码，得到按逆扫描顺 序的（ｒｕｎ，ｌｅｖｅｌ）；将得到的（ｒｕｎ，ｌｅｖｅｌ）在共享存储器中按先进后出的原则读写，得到按正扫描顺序的（ｒｕｎ，ｌｅｖｅｌ）；２）对（ｒｕｎ，ｌｅｖｅｌ）进行游程解码，得到扫描后的量化系数Ｖ和索引ｉｎｄｅｘ；３）根 据索引ｉｎｄｅｘ和扫描方式进行反扫描处理，产生用于存储变换系数的地址ａｄｄｒ和获取用户定义的量化权重（ｗ＿ｌｏａｄ）的地址ａｄｄｒ；４）获取ｗ＿ｌｏａｄ以外的反量化参数；如果是第一类码流还要根据反扫描所得的ａｄｄｒ读取共享存储器，得 到用户定义的量化权重（ｗ＿ｌｏａｄ）；５）根据上述反量化参数对量化系数Ｖ进行反量化处理，得到变换系数；６）将变换系数根据上述地址写入变换系数存储器。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：何芸，瞿艳梅，李宇，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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