[發明專利]模型搜尋式的可變長度編解碼方法與裝置

有效

• 申請號: 200610092760.5
• 申請日: 2006-06-13
• 公開（公告）號: CN101090501A
• 公開（公告）日: 2007-12-19
• 發明（設計）人: 曾紹崟;謝天威
• 申請（專利權）人: 財團法人工業技術研究院
• 主分類號: H04N7/30
• 分類號: H04N7/30
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司
• 代理人: 陳晨

技術領域

本發明涉及視頻編解碼(video?coding/decoding)技術，特別涉及一種模型搜尋式(pattern-search?base)的可變長度編解碼(variable?length?coding/decoding)方法與裝置。

背景技術

H.264/高級視頻編碼(advance?video?coding，AVC)是一種新一代的視頻編碼標準，也是一種以區塊為基本單位(block-based)的壓縮方法。該視頻編碼標準提供了多樣壓縮工具與功能，對比先前技術，大幅度改善了視頻編碼標準。為了使多種產品和其系列產品能夠彈性化與經濟效益好，在可編程(programmable)的中央處理單元(CPU)或是數字信號處理器(DSP)上，開發了多媒體應用軟件。然而H.264/AVC的復雜度也相對的提高。例如，基于軟件的(software-based)的實時(real-time)譯碼器需要高性能的處理器和更快速的處理算法(algorithm)。

從計算上的復雜度(computing?complexity)來看，可以知道用像素內插(pixel?interpolation)的運動補償(motion?compensation)、使用情境適應性可變長度碼(context?adaptive?variable?length?codes，CAVLC)的熵解碼(entropydecoding)和去區塊濾波器(de-block?filter)等壓縮工具消耗更多的時間。

情境適應性可變長度碼的基本行為與可變長度碼的基本行為類似。可變長度碼的軟件實現(software?implementation)有多項工作流程，可分為兩類，一類為位串行(bit-serial)法，另一類為位并行(bit-parallel)法。比特流法不太適合高性能實時應用軟件，因為需要花長時間的周期來譯碼一個長的碼字(codeword)。相反地，位并行法能夠減少內存的存取和增加性能。

位并行法最簡易的方式就是使用一個表格(table)來尋找，并且輸入若干位來尋址(address)一個表格，該表格里包含有被譯碼的符號(symbol)和該碼的長度。碼的長度決定比特流(bit-stream)的指標要被移往的位置。該尋找表格必須能被碼的最大位長度尋址。然而這會浪費內存的占用空間，因為較短的碼在表格里有很多重復的元素(entry)。

一種解決的方案就是使用多回尋找(multi-pass?look-ups)。首先，用少許的位尋址，在碼表里尋找被譯碼的符號，如果在該碼表里沒有找到的話，就需要再讀少許的位，到另一個碼表里去執行第二回尋找(second?look-up)，以此類推。雖然可省內存的占用空間，但消耗更多的處理時間。

而CAVLC是H.264所使用的一種可變長度碼的編碼方式，使用許多擴充專屬的碼表，而且要查尋那個碼表是依據前后的情境的方塊或符號而定。其設計概念是先使用多種方法來分割可變長度碼的表格，以節省內存的空間，然后以算數運算來取代沒有效率的尋找表格，并建構多符號可變長度碼(multi-symbol?VLC)，以一次(once)來解碼連續的多個符號。圖1是流程圖，說明CAVLD譯碼的程序步驟。CAVLD譯碼的主要程序有六個步驟101-106，每個步驟使用不同的碼表。CAVLD的流程說明如下。

步驟101：解碼非零系數的總個數TC與±1的個數T1s，其中TC值的范圍是0-16，而T1s值的范圍是0-3。該步驟是根據nC值而決定查詢的表格，該nC值是本方塊(current?block)的上邊(upper)已解碼出的方塊與左邊(left-hand)已解碼出的方塊的非零系數總個數的平均值。

步驟102：根據T1s，解碼T1的正負號(sign)，以0代表正號，1代表負號。

步驟103：根據TC，依次解碼出非零系數Level。該步驟要查尋那個表格是根據前一個已解碼出的非零系數而決定查詢的表格。

步驟104：解碼非零系數前總共有幾個0。該步驟是根據TC的值而決定查詢的表格。

步驟105：解碼每一非零系數前有幾個0。該步驟是根據在該非零系數的值有幾個0而決定查詢的表格。

步驟106：根據前面各步驟的值，還原出zig-zag順序排列的16個系數。