[发明专利]适于VLSI实现的H.264的CAVLD快速有效的解析方法

说明书

技术领域

本发明属于视频编解码技术领域，具体地说，涉及一种适合于VLSI实现的H.264的CAVLD快速有效的解析方法。

背景技术

随着视频编解码技术的发展，产生了许多视频编解码的标准：MPEG1/2/4、H.263/4。H.264是正在被广泛接受的、实现复杂度要比其前几个标准都复杂得多的标准。在设计H.264芯片的时候，需要对H.264算法进行优化：减小内存带宽、减小片内存储、减小运算量、减小程序等，以加快速度、节省资源。

H.264 CAVLD的任务是将H.264的二进制码流解析成有相应语义的语法单元。H.264码流的主要内容是残差距阵变换量化后的非零系数。H.264的非零系数由六个语法单元：系数标记(coeff_token)、拖尾符号标志(trailing_ones_sign_flag)、幅值前缀(level_prefix)、幅值后缀(level_suffix)、总零数(total_zeros)、前游程(run_before)来表达。参考代码给出的拖尾符号标志(trailing_ones_sign_flag)、幅值前缀(level_prefix)、幅值后缀(level_suffix)的解析方法，运算量小，这里不考虑。参考代码给出的系数标记(coeff_token)、总零数(total_zeros)、前游程(run_before)的解析方法，运算量过大，必须进行优化。比如，参考代码每解一个系数标记(coeff_token)，除预测非零系数nC>＝8外，还要对4×17的表进行遍历查找，查找次数最少1次，最多4×17次，平均(4×17+1)/2＝34.5次，并且还要解同样次数的码字，这个运算量非常大，自然导致速度很慢、效率很低，成为解码器实现的瓶颈，必须将这个运算量降下来。参考代码每解一个总系数(total_zeros)、前游程(run_before)，要平均查找解析(1+17)/2＝9次，也存在类似的速度慢、效率低的问题。

分析参考代码中系数标记(coeff_token)、总零数(total_zeros)、前游程(run_before)解析速度慢、效率低的原因，就是因为它们在编码和解码过程中使用的都是编码器的表。比如，对系数标记(coeff_token)这个语法单元，编码时通过对变换量化后的非零系数进行计数，得到总系数(total_coeff)和拖尾(trailing_ones)的值，以总系数(total_coeff)和拖尾(trailing_ones)的值为索引查表，一次查找就可以得到系数标记(coeff_token)的码长和码值，系数标记(coeff_token)就唯一确定了。而解码时还用这个码表，只能是读某个码长的码字，比较该码字的值是否与对应码长的码值相等，若不相等就要循环匹配下去，直到相等为止，这种逐个匹配的查表方法，自然速度慢、效率低。解决这个问题的方法，就是要设计解码器自己的码表及其对应的解析方法。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种适于VLSI实现的H.264的CAVLD快速有效的解析方法，以克服现有参考代码给出的系数标记(coeff_token)、总零数(total_zeros)、前游程(run_before)的解析方法使用编码器的码表而导致的速度慢、效率低的技术问题。

为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：

一种适于VLSI实现的H.264的CAVLD快速有效的解析方法，包括如下步骤：步骤一，将H.264标准给出的系数标记、总零数、前游程的码表重新排序，得到解码码表；排序按照如下方式进行：以表征语法单元的比特串为输入，以对应比特串的语法单元的语义值为输出，分列码表的两边；按照表征语法单元的比特串长度，从上到下依次排序，比特串最短的排在最上面；相同长度的比特串，值大的排在上面，值小的排在下面；步骤二，根据上述解码码表，按照如下方式得出对应解码码表的多叉查找树：多叉查找树的深度最浅；优先使比特串短的叶节点的深度最浅；有共同逻辑的子树合并成一个树枝；步骤三，解析语法单元。

本发明的上述适于VLSI实现的H.264的CAVLD快速有效的解析方法，给出了一种码字由短到长、同等长度码字情况下码值由大到小排序的解码码表，短的码字出现的频率高，因而将频率高的码字排在上面，并尽量使高频率码字的叶节点深度最低。该方法最快一步、通常两步、最慢也仅需要三步就能解出相应的码字，大大减小了运算量，实现了快速解码。

所述共同逻辑是指仅有加、减、移位运算的算术逻辑。