[發明專利]二進制算術視頻編碼的高性能再歸一化

有效

• 申請號: 200780048998.0
• 申請日: 2007-12-17
• 公開（公告）號: CN101573979A
• 公開（公告）日: 2009-11-04
• 發明（設計）人: K·維蒂亞納坦
• 申請（專利權）人: 英特爾公司
• 主分類號: H04N7/24
• 分類號: H04N7/24;H03M7/30
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 朱海煜;徐予紅

背景技術

在由諸如運動圖像專家組(MPEG)、國際電信聯盟(ITU)、國際標準化組織(ISO)和國際電工技術委員會(IEC)的組織頒布的標準中描述了各種視頻編碼技術。例如，上下文自適應二進制算術編碼(CABAC)是在H.264/AVC標準ITU-T/ISO/IEC?H.264/MPEG-4(第10部分)Advanced?Video?Coding(Video?Coding?for?Very?Low?Bit?RateCommunication，ITU-T?Recommendation?H.264(2003年5月)，ITU-TRecommendation?H.264：Advanced?video?coding?for?generic?audiovisualservices，ISO/IEC?14496-10：2005(E))中指定的熵編碼要求。

CABAC包括在計算上相當復雜的算術編碼。算術編碼取符號流作為輸入，并基于輸入流中每個符號的出現概率輸出0和1之間的浮點數。輸入流的大小越長，就需要越多的位來表示該浮點數。為了避免此浮點數溢出，利用再歸一化(renormalization)過程。

再歸一化過程使用范圍值(如codIRange)和偏移值(如codILow)來在每個時鐘將位輸出到壓縮位流中。利用二進制算術編碼來在每個時鐘修正codIRange值和codILow值并提供修正后的值作為下一個時鐘的輸入。在迭代循環中反復使用這些值。當值超出某個范圍或窗口時，將這些值再歸一化并使其回到窗口內。

再歸一化過程一般包括將九位codIRange值和10位codILow值限制在特定范圍。如果codIRange值落在0-255范圍內，則通過將codIRange值反復地(例如，在N步中)乘以2來將codIRange值推到256-511范圍內。

對于這N次迭代，如果codILow值落在256-511范圍內，則將codILow值減去256，同時將bitsOutstanding值遞增。如果codILow值落在512-1023范圍內，則將codILow值減去512，同時輸出‘1’。如果codILow值落在0-255范圍內，則將codILow值乘以2，同時輸出‘0’。

這種再歸一化過程實質上是連續的，并且是實現高吞吐量CABAC編碼器的瓶頸。CABAC再歸一化的當前解決方法是基于軟件的，它們采用多個周期來將一個值歸一化。基于硬件的解決方法一般每個位采取3-5個周期。典型的CABAC編碼器平均每3-5個時鐘輸出1個位。這意味著，對于200MHz的時鐘頻率，以每4個時鐘1個位，編碼位速率為50Mbps。因此，要實時編碼越高位速率的視頻流，就需要越高的操作頻率。

附圖說明

圖1示出根據一個或多個實施例包含再歸一化裝置的媒體處理系統。

圖2是根據一個或多個實施例的再歸一化邏輯流程。

圖3示出根據一個或多個實施例的再歸一化系統。

圖4示出根據一個或多個實施例的再歸一化裝置。

圖5示出根據一個或多個實施例的模式檢測器和置換計算模塊。

圖6示出根據一個或多個實施例包含再歸一化邏輯的制品。

具體實施方式

各種實施例涉及為諸如根據H.264/AVC標準的CABAC編碼的視頻編碼執行高性能再歸一化。在一個或多個實施例中，再歸一化可包括檢測輸入符號流的范圍值中的前導‘0’的個數、輸入符號流的偏移值中的一連串(a?run?of)‘1’和在偏移值中的這一連串‘1’之后的一連串‘0’。可以基于迭代窗為多次再歸一化迭代輸出位流(Abitstream?may?be?outputted?based?on?an?iteration?window?for?a?number?ofrenormalization?iterations)。迭代窗可以包括在偏移值中的這一連串‘1’之后的位范圍，并且再歸一化迭代的次數可以基于范圍值中前導‘0’的個數。