[发明专利]一种熵编码器及其实现方法

权利要求书

1.一熵编码电路结构，其特征在于，将整个熵编码器分成两级流水线结构，第一级流水线电路包括：第一控制器、第一顶层接口，ZigZag扫描电路、2D-VLC模块、codenum存储电路、输出参数电路、PMV FIFO、MD FIFO、run-level FIFO、残差系数Buffer；第二级流水线电路包括：第二控制器、第二顶层接口、宏块头计算电路、固定长度编码电路、codenum取数电路、哥伦布编码电路、写码流电路、多路选择器一、多路选择器二、多路选择器三、宏块头FIFO、codenum Buffer；其中，控制器负责启动本级流水线中各个功能模块；顶层接口负责接收并解析来自帧级或者宏块级控制模块的参数和命令信息；输出参数模块从PMVFIFO、MD FIFO和zigzag扫描电路获得宏块参数信息，并将这些参数输出给宏块头计算模块，经处理后生成各种宏块头语法元素；zigzag扫描电路、2D-VLC模块和codenum存储电路将量化后的残差系数转变为codenum数据，并存储到codenum Buffer中，宏块头计算模块输出宏块头语法元素，经哥伦布编码电路或者固定长度编码处理后生成对应的码字；codenum取数电路从codenum Buffer中取出codenum，经哥伦布编码后生成对应的码字，最后写码流电路将所有有效的码字按标准规定的顺序拼接成统一码流。

2.如权利要求1所述的熵编码电路结构，其特征在于，2D-VLC模块包括：2D-VLC控制器、读数控制模块、更新表号和哥伦布阶数模块、地址计算模块、逃逸处理模块、逃逸判断模块、地址统一编排的码表和多路选择器，其中，2D-VLC控制器启动读数控制模块，读数控制模块从run-level FIFO中读取数据，然后同时启动更新表号和哥伦布阶数模块、地址计算模块、逃逸处理模块和逃逸判断模块，同时对run-level进行逃逸处理和非逃逸处理，然后根据逃逸判断模块输出的标志位选择性输出正确的codenum。

3.如权利要求2所述的熵编码电路结构，其特征在于，所述地址统一编排的码表的构成为：将AVS变长编码中的19张VLC码表进行统一编排，制作成一张codenum查找表和一张ref_abs_level表格，并同时生成两张地址查找表，根据当前run-level对应的表号、run和level的值，从地址查找表中查出地址，根据地址对codenum查找表和ref_abs_level表进行查表操作。

4.如权利要求1所述的熵编码电路结构，其特征在于，写码流模块采用四级单时钟流水线结构。

5.如权利要求1所述的熵编码器的实现方法，具体步骤包括：

步骤1.建立流水线：只启动第一级流水线电路；

第一级流水线电路工作：控制器启动ZigZag扫描电路开始扫描第一个块的残差系数；

扫描电路每扫描出一个run-level对，输出一个有效信号；该有效信号启动2D-VLC模块；反复操作，直到扫描完一个块所有的残差系数，并输出EOB信号，结束当前块的操作；然后控制器启动第二个块的操作，直到完成所有块的操作，结束当前流水，将CBP和codenum输出；

步骤2.正常流水：同时启动第一级流水线电路和第二级流水线电路；

第一级流水线电路工作如步骤1所述；

第二级流水线电路工作：控制器启动宏块头处理电路，依次编码完所有宏块头语法元素，如mb_type，sub_type，intra_pred_mode，chroma_mode，ref_index，mvd，cbp，宏块头处理结束后，启动codenum取数模块，以块为单位编码codenum信息，直到完成所有块的编码；

步骤3.只调用第二级流水线电路，第一级流水线电路停止工作。

第二级流水电路工作如步骤2所述。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，ZigZag扫描电路将按ZigZag顺序取出的64个系数与值0对比，若系数level为0，则run计数器加1，直到level的值非零，输出(run，level)对，并将run计数器的值置为0，重新开始计数。

7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，2D-VLC模块根据当前run-level对应的表号、run和level的值，从地址查找表中查出地址，根据地址对codenum查找表和ref_abs_level表进行查表操作，查询ref_abs_level表和max_run表判断run-level对是否逃逸。