一种0阶指数哥伦布码解码器及解码方法
【专利摘要】本发明公开了一种0阶指数哥伦布码解码器及解码方法。解码器包括比特流移位器、前导零计算器、解码值计算器和偏移量生成器。解码方法在计算前导零时，不进行查表，而是采用并行的位运算的方式进行处理。本发明提高解码速度的同时减少了面积开销，适合于硬件实现。本发明可应用于高清或超高清实时视频解码芯片等其他对解码速度要求较高的领域中。
【专利说明】一种0阶指数哥伦布码解码器及解码方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及多媒体视频处理领域，尤其涉及一种〇阶指数哥伦布码解码器及解码 方法。
【背景技术】
[0002] 主流视频编码标准中采用自适应变长编码技术一指数哥伦布码。指数哥伦布 码是一种特殊的哈弗曼编码，其本质是认为被编码的信号为〇的概率至少为1/2,为1和2 的概率之和又占其余概率的至少1/2,以此类推。指数哥伦布码为变长码，码长是由其码字 内容动态决定的。其比特串分为前缀和后缀两个部分，前缀为LeadingZeroBits个连续的 0和一个1组成，后缀由LeadingZeroBits个比特构成。指数哥伦布码对应不同的阶数，具 有不同的形式。a 264、AVS等视频编码标准中都采用0阶的指数哥伦布码进行二值化，其 码表如下所不（参见 ITU-T Rec.H. 264(01/2012)Advanced video coding for generic audiovisual services)：
[0003]
【权利要求】
1. 一种0阶指数哥伦布码解码器，包括比特流移位器、前导零计算器、码值计算器和偏 移量生成器，其特征在于： 所述比特流移位器用于接收外部输入的比特流，根据当前的偏移量选择本次输出数据 的起始位置，将其输出到前导零计算器和码值计算器； 所述前导零计算器用于接收所述比特流移位器输入的比特流，从其中有效的指数哥伦 布码中检测出前缀的零比特数，并将其输出给所述码值计算器和所述偏移量生成器； 所述码值计算器用于接收前导零计算器解出的零比特数和比特流移位器输入的比特 流，计算出解码值并输出给后续解码单元； 所述偏移量生成器用于接收前导零计算器得到的零比特数，计算得到本次解码使用的 比特流中数据的位数，并传输给比特流移位器。
2. 根据权利要求1所述的0阶指数哥伦布码解码器，其特征在于，所述前导零计算器采 用组合逻辑实现前导零的计算。
3. 根据权利要求2所述的0阶指数哥伦布码解码器，其特征在于，所述前导零计算器用 于执行如下步骤： 步骤S1 ;并行地计算中间结果，中间结果的每一位是码流中对应的位和对应位之前每 一位的非取与，其结果中1所在的位置即为前导零的个数； 步骤S2 ;将中间结果中每一位的下标按二进制表示，将对应位置为1的，在结果的对应 位上取或，其结果即为前导零的个数。
4. 根据权利要求1所述的0阶指数哥伦布码解码器，其特征在于，所述码值计算器用于 根据前导零的个数，查表得到码字中有效信息位的下标范围，将信息位取出并减1，求出指 数哥伦布码的码值。
5. 根据权利要求1所述的0阶指数哥伦布码解码器，其特征在于，所述比特流移位器每 次输出给码值计算器的比特流位宽为31位，而每次只用将其中的低16位输出到前导零计 算器。
6. 根据权利要求1所述的0阶指数哥伦布码解码器，其特征在于，所述偏移量生成器， 用于在输入有效时才产生偏移。
7. 如根据权利要求6所述的0阶指数哥伦布码的解码器，其特征在于，所述偏移量生成 器的偏移量为本次解码所使用的数据位数，其值等于前导零的值左移一位后加1。
8. -种0阶指数哥伦布码解码方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤T1 ;根据当前偏移量，输入比特流信息到码值计算器和前导零计算器； 步骤T2 ;前导零计算器检测出码流中前缀零比特的个数； 步骤T3 ;码值计算器根据前导零和输入比特流，解出码值并输出； 步骤T4 ;偏移量生成器根据前导零的值计算偏移量并输出到比特流移位器。
【文档编号】H04N19/13GK104469366SQ201410799892
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月18日 优先权日:2014年12月18日
【发明者】李玲, 陈皓, 石守谦, 谭吉来 申请人:中国科学院自动化研究所