[發(fā)明專利]一種實(shí)現(xiàn)H.264CAVLC解碼容錯(cuò)功能的方法及解碼器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610192994.0
• 申請日: 2016-03-30
• 公開（公告）號: CN105681801A
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳琦;李煜
• 申請（專利權(quán)）人: 成都芯程科技有限責(zé)任公司
• 主分類號: H04N19/44
• 分類號: H04N19/44;H04N19/13;H04N19/156;H04N19/176;H04N19/91
• 代理公司: 成都頂峰專利事務(wù)所(普通合伙) 51224
• 代理人: 任遠(yuǎn)高

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)字視頻壓縮編解碼技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及H.264數(shù)字視頻解碼中的 CAVLC(基于上下文自適應(yīng)變長編碼)在解碼時(shí)的容錯(cuò)技術(shù)。

背景技術(shù)

H.264/AVC視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)是ITU-T組織于2003年頒布的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)，雖然新 一代的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)HEVC已于2013年問世，但是由于HEVC實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度高，使得目前市場 上視頻壓縮編解碼方案大多數(shù)仍然采用的是H.264編碼標(biāo)準(zhǔn)。

H.264在熵編碼采用了兩種方式：一種是CABAC(基于上下文自適應(yīng)的二進(jìn)制算數(shù) 編碼)和CAVLC(基于上下文自適應(yīng)的可變長編碼)。H.264碼流內(nèi)容包括頭信息，預(yù)測信息和 殘差信息。H.264CAVLC解碼的過程表現(xiàn)為兩種情況：一種是語法元素(syntaxelement)根 據(jù)其對應(yīng)的描述符(descriptor)在碼流中摘取一定長度的碼字作為該語法元素的解碼值， 另一種還需要把摘取的碼字在對應(yīng)的查找表中找到相應(yīng)的值作為解碼值?；谏鲜隹芍?， 解碼出錯(cuò)無解的情況表現(xiàn)為對應(yīng)的兩種：一種是解碼值超出了取值范圍，另一種則是碼字 在查找表找不到對應(yīng)的值。

下面對H.264CAVLC預(yù)測信息和殘差信息需要解碼的語法元素作簡要分類說明：

如表1所示，表1中有10個(gè)存在“取值范圍限制”的語法元素(syntaxelement)，如 mb_skip_run等；另外還有8個(gè)需要“查表”的語法元素(syntaxelement)，如mb_type等，它 們都可能會出現(xiàn)碼流無解的情況。

表1.H.264CAVLC的預(yù)測信息和殘差信息需解碼語法元素說明：

碼流無解的后果：會導(dǎo)致解碼中斷，解碼顯示的圖像停止。一個(gè)健壯的解碼器需要 具備容錯(cuò)功能，即在碼流出錯(cuò)以后，解碼不中斷，仍然輸出某個(gè)語法元素的值，直到這一幀 解碼完成為止；與此同時(shí)，解碼圖像雖然出現(xiàn)花屏但是圖像仍能夠連續(xù)顯示。

現(xiàn)有技術(shù)中，常規(guī)的容錯(cuò)方案即在碼流無解的時(shí)候仍然給對應(yīng)的語法元素人為的 賦一個(gè)特定的值，直到解完這一幀，但需要解碼的語法元素眾多，而且前后語法元素可能存 在相關(guān)性，這就導(dǎo)致了目前的容錯(cuò)方案非常復(fù)雜，同時(shí)也會占用相當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)資源，增加設(shè)計(jì) 成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述缺陷，提供一種簡潔有效、使用硬件資源少的實(shí)現(xiàn) H.264CAVLC解碼容錯(cuò)功能的方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種實(shí)現(xiàn)H.264CAVLC解碼容錯(cuò)功能的方法，其特征在于，在某一幀的解碼過程中， 當(dāng)碼流無解時(shí)，碼流輸入模塊丟棄剩余碼流，然后將碼流全“1…1”的固定值輸出至解碼模 塊進(jìn)行解碼，直到該幀解碼完成為止。

實(shí)現(xiàn)H.264CAVLC解碼容錯(cuò)功能的方法的解碼器，包括：

主控狀態(tài)機(jī)模塊，負(fù)責(zé)控制解碼模塊的解碼流程；

碼流輸入模塊，向解碼模塊輸入碼流；

解碼模塊，執(zhí)行解碼；

其中，在所述碼流輸入模塊中設(shè)置有一個(gè)二選一電路MUX，所述二選一電路MUX其 中一個(gè)輸入端接收上位機(jī)輸入的碼流，另一個(gè)輸入端接碼流全“1…1”的固定值。

進(jìn)一步的，解碼模塊包括：片層數(shù)據(jù)模塊，宏塊層模塊，宏塊預(yù)測模塊，子宏塊預(yù)測 模塊，殘差數(shù)據(jù)模塊。

進(jìn)一步的，所述片層數(shù)據(jù)模塊，宏塊層模塊，宏塊預(yù)測模塊，子宏塊預(yù)測模塊和殘 差數(shù)據(jù)模塊均包含有若干語法元素解碼模塊，在所述語法元素解碼模塊中設(shè)置有解碼電路 和檢查電路。

解碼模塊的實(shí)現(xiàn)方法，其中，解碼模塊內(nèi)部設(shè)有若干個(gè)負(fù)責(zé)解碼每個(gè)語法元素的 語法元素解碼模塊，每個(gè)語法元素解碼模塊內(nèi)部包括有解碼電路和檢測電路，包括以下步 驟：

(1)當(dāng)某語法元素解碼模塊內(nèi)的解碼電路遇到碼流無解的情況時(shí)，其內(nèi)部檢測電 路輸出解碼出錯(cuò)信號和重新解碼信號；

(2)該語法元素解碼模塊內(nèi)部的解碼電路收到重新解碼信號，丟棄當(dāng)前錯(cuò)誤的解 碼碼字，重置解碼狀態(tài)為等待新的碼流輸入解碼；

(3)當(dāng)碼流輸入模塊接收到解碼出錯(cuò)信號后，通過內(nèi)部碼流二選一電路，將碼流輸 出從真實(shí)碼流切換為全“1…1”的值；

(4)語法元素解碼模塊內(nèi)部的解碼電路重新收到“1…1”碼流，解出對應(yīng)的值，并將 解碼完成信號傳遞給所在的解碼模塊；