熵解码装置制造方法及图纸

一种熵解码装置，包括数据存储模块、查询表模块、预测模块、算法解码模块、更新模块与输出模块。数据存储模块用于存储视频数据比特流。查询表模块用于选择上下文概率模型，包括解码树的结点与最可能出现符号。预测模块用于预测下一结点信息。算法解码模块用于对视频数据比特流进行解码，所解码内容包括下一结点信息。更新模块用于判断解码内容中下一结点信息与预测的下一结点信息是否相符，当不相符时产生推出指令至查询表模块，并更新最可能出现符号。输出模块用于输出解码内容。上述熵解码装置可以在解码的同时对根据ＭＰＳ对下一结点进行预测，还可以根据解码内容更新最可能出现符号，从而提高预测的准确率，使熵解码速度得到改善。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及解码，尤其涉及一种熵(entropy)解码装置。
技术介绍
基于上下文的自适应二进制编码(context-based adaptive binary arithmetic code，CABAC)是H. 264/AVC压缩视频数据流的工具之一。CABAC的熵(entropy)解码 过程，即为对视频数据流所形成的二叉树的遍历(traversing)。然而，熵解码的处理量 (throughput)往往受限于复杂的算法计算及二叉树结点之间的依赖关系。H. 264/AVC在数据处理时，熵解码部分占了较大一部分的计算量，若能提升熵解码 的速度，将直接提升H. 264/AVC视频解码的速度。
技术实现思路
有鉴于此，需要提供一种熵(entropy)解码装置，用于改善熵解码速度。本专利技术实施方式中提供的熵解码装置，包括数据存储模块、查询表模块、预测模 块、算法解码模块、更新模块与输出模块。数据存储模块用于存储待解码的视频数据比特 流。查询表模块用于选择上下文概率模型，所述上下文概率模型中包括所述视频数据比 特流所对应的解码树的所有结点与每个结点的最可能出现符号(most probable symbol, MPS)。预测模块用于根据当前结点与MPS预测下一结点信息。算法解码模块用于根据当前 结点对视频数据比特流进行解码，所解码内容包括下一结点信息。更新模块用于判断解码 内容中下一结点信息与预测的下一结点信息是否相符，当不相符时产生推出指令至查询表 模块，并根据推出指令更新上下文概率模型中的MPS。输出模块用于输出解码内容。相较于现有技术，上述熵解码装置可以在解码的同时对根据MPS对下一结点进行 预测，还可以根据解码内容更新MPS，可以提高预测的准确率，使熵解码速度得到改善。附图说明图1是本专利技术实施方式中熵解码装置的模块图。图2是本专利技术实施方式中熵解码的方法的流程图。图3是本专利技术实施方式中解码树的遍历与下一结点的预测图。具体实施例方式参阅图1，为本专利技术实施方式中熵(entropy)解码装置100的模块图。在本实施方式中，熵解码装置100用于依照H. ^4/AVC标准，对基于上下文的自适 二石马(context—based adaptive binary arithmetic code,CABAC) ^ 行解码。H. 264/AVC标准规定了详细的解码表及解码流程，每一解码表对应一个二叉树结构 的解码树，每一解码树包括多个分支结点与多个叶子结点。熵解码即为根据视频数据来确 定访问解码树的路径，并依据该路径读取叶子结点内存储的值。在其它实施方式中，熵解码装置100也可以用于处理能兼容H. 264/AVC标准的其它视频编解码标准，例如，基于上下文 白勺自石马(context-based adaptive Variable Length Coding, CAVLC)等。在本实施方式中，熵解码装置100包括读取端10、执行端20与输出端30。读取端10包括数据存储模块11、查询表(table look-up)模块12及状态缓存器 (state buffer)13。数据存储模块11用于存储待解码的视频数据比特流(encoded bit stream)。查询表模块12用于选择上下文概率模型，提供待解码的视频数据比特流所对应 的解码树中结点之间的依赖关系。在本实施方式中，查询表模块12包括上下文表(context table) 120。上下文表 120用于存储H. 264/AVC中规定的多种上下文概率模型。上下文概率模型中包括解码树中每一分支结点的最可能出现符号(most probable symbol，MPS)、最不可能出现符号(least probable symbol，LPS)及状态值 (state)。在本实施方式中，MPS的取值来源于H. 264/AVC标准的上下文概率模型规定，用 来表示下一结点是往左还是往右的概率更大，一般采用0与1来表示，其中MPS = 0用来表 示往左的概率大，MPS= 1用来表示往右的概率大。在本实施方式中，上下文概率模型为位 置依赖型，即，在不同的位置有不同的MPS取值。状态缓存器13用于读取并暂存查询表模块12中当前结点与MPS。在本实施方式 中，状态缓存器13是通过流水线(pipeline)的方式，对当前结点与MPS取值进行先进先出 (first-in first-out,FIFO)的读取和丢弃。在本实施方式中，状态缓存器13采用流水线 的方式，增强对结点读取和丢弃的灵活性，以提高熵解码装置100的处理速度。执行端20包括算法解码模块21、解析模块22、预测模块23、更新模块M及计时器 25。计时器25用于提供时钟周期。算法解码模块21连接于状态缓存器13与数据存储模块11，用于读取状态缓存器 13中的当前结点，并对数据存储模块11中的视频数据比特流进行解码，例如二进制符号解 码(binary decode symbol，BDS)，并输出解码内容。在本实施方式中，解码内容包括下一 结点的信息。解析模块22用于解析算法解码模块21解码的当前结点是叶子结点还是分支结 点。在本实施方式中，当前结点为叶子结点时，解析模块22将叶子结点的解码内容输出至 输出端30。当前结点为分支结点时，解析模块22将分支结点的解码内容输出至更新模块 24。预测模块23用于预测下一结点信息。在本实施方式中，预测模块23根据状态缓 存器13中的当前结点与MPS预测下一结点为当前结点的左孩子或右孩子。在本实施方式中，算法解码模块21对当前结点的解码与预测模块23对下一结点 的预测是在计时器25的同一时钟周期内进行。更新模块M连接于解析模块22与预测模块23，用于判断分支结点的解码内容中 下一结点的信息是否与预测的下一结点信息相符，并当预测不符(prediction miss)时， 产生推出指令(flush)并输出至查询表模块12，以及根据推出指令更新上下文表120中的 MPS。在本实施方式中，状态缓存器13还用于在查询表模块12接收到推出指令后，丢弃预测的下一结点信息，并重新读取解码内容中包含的下一结点信息。在本实施方式中，算法解码模块21还用于当预测相符(prediction hit)时，读取 状态缓存器13中的下一结点信息进行解码。在本实施方式中，查询表模块12在接收到推出指令后，进行更新MPS。在本实施方 式中，更新MPS是根据H. 264/AVC规定的概率状态转换方式对上下文概率模型进行维护，包 括维护当前概率间隔的偏移值(offset)与当前间隔宽度值(range)。熵解码装置10可以通过更新MPS，来改变后续预测的方向。例如，由MPS = O,转 换为MPS = 1。输出端30包括输出模块31，用于输出叶子结点的解码内容。请参阅图2，是本专利技术实施方式中解码方法的流程图。在步骤S201中，数据存储模块11存储需要解码的视频数据比特流。在步骤S202中，查询表模块12在上下文表120中选择需要解码的视频数据比特 流所对应的上下文概率模型，包括解码树中所有结点与每个结点的MPS。在本实施方式中， 叶子结点的MPS为null。在步骤S203中，状态缓存器13从查询表模块12中读取当前结点与MPS。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种熵解码装置，其特征在于，包括：数据存储模块，用于存储需要解码的视频数据比特流；查询表模块，用于选择上下文概率模型，所述上下文概率模型中包括所述视频数据比特流所对应的解码树的所有结点与每个结点的最可能出现符号；预测模块，用于根据所述查询表模块中的当前结点与所述最可能出现符号预测下一结点信息；算法解码模块，用于根据所述查询表模块中的所述当前结点对所述视频数据比特流进行解码，所解码内容包括所述下一结点信息；更新模块，用于判断所述解码内容中的下一结点信息与所述预测的下一结点信息是否相符，并当不相符时产生推出指令至所述查询表模块，以及根据所述推出指令更新所述上下文概率模型中的最可能出现符号；及输出模块，用于输出所述解码内容。

【技术特征摘要】
1.一种熵解码装置，其特征在于，包括数据存储模块，用于存储需要解码的视频数据比特流；查询表模块，用于选择上下文概率模型，所述上下文概率模型中包括所述视频数据比 特流所对应的解码树的所有结点与每个结点的最可能出现符号；预测模块，用于根据所述查询表模块中的当前结点与所述最可能出现符号预测下一结 点fn息；算法解码模块，用于根据所述查询表模块中的所述当前结点对所述视频数据比特流进 行解码，所解码内容包括所述下一结点信息；更新模块，用于判断所述解码内容中的下一结点信息与所述预测的下一结点信息是否 相符，并当不相符时产生推出指令至所述查询表模块，以及根据所述推出指令更新所述上 下文概率模型中的最可能出现符号；及输出模块，用于输出所述解码内容。2.如权利要求1所述的熵解码装置，其特征在于，还包括状态缓存器，用于读取并缓存 所述查询表模块中的所述当前结点与所述最可能出现符号，并输出给所述预测模块与算法 解码模块。3.如权利要求2所述的熵解码装置，其特征在于，所述状态缓存器还用于在所述查...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄圣哲，李一心，蔡协甫，
申请(专利权)人：鸿富锦精密工业深圳有限公司，鸿海精密工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]