[發(fā)明專利]一種適應(yīng)性變動長度實時編碼方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711332475.0
• 申請日: 2017-12-13
• 公開（公告）號: CN108235010B
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王舒敏;于立新;彭和平;莊偉;沈國琳;鐘逸洲
• 申請（專利權(quán)）人: 北京時代民芯科技有限公司;北京微電子技術(shù)研究所
• 主分類號: H04N19/122
• 分類號: H04N19/122;H04N19/13;H04N19/176;H04N19/423;H04N19/61
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 馬全亮

一種適應(yīng)性變動長度實時編碼器及編碼方法，編碼器包括預(yù)處理模塊、編碼模塊和包裝模塊。使用了“兩組系數(shù)存儲空間”的預(yù)處理模塊和“串并組合式的熵編碼”的編碼模塊對編碼器的結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化，實現(xiàn)高效率的編碼，滿足實時編碼的要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種適應(yīng)性變動長度實時編碼器及編碼方法，屬于集成電路設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

H.264/AVC是由ITU和ISO\IEC聯(lián)合發(fā)布的新一代視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，與以往的MPEG-4、H.263等編碼標(biāo)準(zhǔn)相比，H.264/AVC具有更高的編碼效率和更好的網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性。它廣泛應(yīng)用于數(shù)字電視、數(shù)字用戶線路視頻服務(wù)、互動式存儲介質(zhì)(光盤等)、實時多媒體服務(wù)(視頻會議等)、遠(yuǎn)程監(jiān)控等領(lǐng)域中。H.264/AVC 是一種面向塊的基于運動補償?shù)木幗獯a器標(biāo)準(zhǔn)，其編解碼流程主要包括5個部分：幀間預(yù)測和幀內(nèi)預(yù)測、變換與反變換、量化與反量化、環(huán)路濾波、熵編碼。其中，CAVLC是視頻編碼處理的最后一個組成部分，也是提升H.264/AVC壓縮性能的重要技術(shù)之一。

但隨著移動視頻錄制設(shè)備的進一步發(fā)展，視頻壓縮編碼在移動設(shè)備中的應(yīng)用越來越廣泛，基于軟件實現(xiàn)的CAVLC實時性不夠，編碼效率較低，不能滿足移動設(shè)備視頻錄制對于壓縮質(zhì)量、壓縮速度的需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種適應(yīng)性變動長度實時編碼器及編碼方法，提高了H.264中熵編碼的編碼效率和實時性，從而克服了軟件實現(xiàn)熵編碼時的編碼滯后性問題。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：

一種適應(yīng)性變動長度實時編碼器，包括預(yù)處理模塊、編碼模塊和包裝模塊，其中預(yù)處理模塊又包括第一組系數(shù)存儲空間、第二組系數(shù)存儲空間、第一數(shù)據(jù)選擇器以及第二數(shù)據(jù)選擇器；

外部輸入的數(shù)據(jù)塊送入預(yù)處理模塊中，通過第一數(shù)據(jù)選擇器之后，交替送入第一組系數(shù)存儲空間和第二組系數(shù)存儲空間中，對數(shù)據(jù)塊進行重排序后得到編碼所需的系數(shù)值并存儲在當(dāng)前系數(shù)存儲空間中，再通過第二數(shù)據(jù)選擇器后送入編碼模塊進行串并組合式的熵編碼，將編碼結(jié)果送入包裝模塊進行堆棧處理，形成比特流并輸出，完成適應(yīng)性變動長度實時編碼。

通過第一數(shù)據(jù)選擇器之后，交替送入第一組系數(shù)存儲空間和第二組系數(shù)存儲空間中，具體是指：第一個數(shù)據(jù)塊送入第一組系數(shù)存儲空間，第二個數(shù)據(jù)塊送入第二組系數(shù)存儲空間，第三個數(shù)據(jù)塊送入第一組系數(shù)存儲空間，第四個數(shù)據(jù)塊送入第二組系數(shù)存儲空間，以此類推。

所述數(shù)據(jù)塊的大小為4＊4或2＊2，通過在H.264中對輸入圖像進行預(yù)測、變換以及量化處理得到。

編碼模塊包括編碼控制器、coefftoken編碼模塊、T1編碼模塊、level編碼模塊、T0編碼模塊和RB編碼模塊；

coefftoken編碼模塊用于對輸入到其中的系數(shù)coeff_token進行編碼，生成對應(yīng)的碼字和碼長；

T1編碼模塊用于對輸入到其中的系數(shù)trailing_ones_sign_flag進行編碼，生成對應(yīng)的碼字和碼長；

level編碼模塊對輸入到其中的系數(shù)level_prefix和系數(shù)level_suffix進行編碼，生成對應(yīng)的碼字和碼長；

T0編碼模塊用于對輸入到其中的系數(shù)total_zeros進行編碼，生成對應(yīng)的碼字和碼長；

RB編碼模塊用于對輸入到其中的系數(shù)run_before進行編碼，生成對應(yīng)的碼字和碼長；

編碼控制器用于控制上述五個編碼模塊的編碼順序。

編碼模塊進行串并組合式的熵編碼通過編碼控制器控制coefftoken編碼模塊、T1編碼模塊、level編碼模塊、T0編碼模塊和RB編碼模塊的編碼順序?qū)崿F(xiàn)，具體為：