JP3737352B2 - Start code search circuit - Google Patents

Description

であることを特徴とする。
【００１６】
第２の手段は、与えられたシフト量にしたがって入力された圧縮データ（ビットストリーム）をシフトし、シフトしたビットストリームからスタートコードと同じビット数の単位ビットストリームを出力するシフタ回路と、前記シフタ回路から出力された単位ビットストリームがスタートコードであるか否かを判定する判定回路とを具備し、前記シフタ回路により一連のビットストリームをシフトしながら順次検索して、一連のビットストリームの中からスタートコードを検出するスタートコード検索回路において、前記シフタ回路から出力された単位ビットストリームを受けて、単位ビットストリームと、スタートコードのビット配列に応じて予め用意された複数の比較情報とを比較し、比較結果に応じて前記シフタ回路のシフト量を与えるシフト量出力テーブルを具備し、前記シフト量出力テーブルは、比較情報（ビットストリーム）と、該比較情報に対応するシフト量（切り捨て量）との関係が、
【００１７】
【表４】

であることを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いてこの発明の実施形態を説明する。
【００１９】
図１はこの発明の一実施形態に係るスタートコード検索回路の構成を示す図である。図１において、この実施形態のスタートコード検索回路は、図６に示す構成に加えて、シフト量出力テーブルＴ３を備えて構成され、図６に示す回路と同様にビットストリームから可変長符号をデコードする機能（この発明の特徴となるものではない）も備えており、図６に示すと同様の変換テーブルＴ１ならびに符号長出力テーブルＴ２は、専らビットストリームから可変長符号をデコードする際に使用される構成要素である。また、レジスタＲ１〜Ｒ５、加算器Ａ１、シフタ回路Ｓ１は、ビットストリームからスタートコードを検出する際に用いられるとともに、ビットストリームから可変長符号をデコードする際にも使用されるものである。なお、この実施形態では、スタートコードは、従来と同様なビット構成とし、ビットストリーム内でバイトアラインされているものとする。
【００２０】
シフト量出力テーブルＴ３は、レジスタＲ５に格納された３２ビットのビットストリームと、図２に示す３２ビットの４つの比較情報とを比較し、比較結果に応じて切り捨て量（シフト量）ｍを出力する。３２ビットの比較情報は、図２に示すように、
【表５】
(1) 00000000_00000000_00000001_XXXXXXXX
(2) XXXXXXXX_00000000_00000000_00000001
(3) XXXXXXXX_XXXXXXXX_00000000_00000000
(4) XXXXXXXX_XXXXXXXX_XXXXXXXX_00000000
となる。レジスタＲ５に格納された３２ビットのビットストリームと、上記（１）に示す比較情報との比較において両者が一致した場合には、レジスタＲ５に格納されたビットストリームは、スタートコードであり、判定回路Ｃ１によりスタートコードであると検出される。したがって、切り捨ては行われず、切り捨て量ｍとしては“０”となる。次に、レジスタＲ５に格納された３２ビットのビットストリームと、上記（２）に示す比較情報との比較において両者が一致した場合には、シフト量出力テーブルＴ３は、切り捨て量ｍとして“８”を出力する。レジスタＲ５に格納された３２ビットのビットストリームと、上記（３）に示す比較情報との比較において両者が一致した場合には、シフト量出力テーブルＴ３は、切り捨て量ｍとして“１６”を出力する。レジスタＲ５に格納された３２ビットのビットストリームと、上記（４）に示す比較情報との比較において両者が一致した場合には、シフト量出力テーブルＴ３は、切り捨て量ｍとして“２４”を出力する。レジスタＲ５に格納された３２ビットのビットストリームが、シフト量出力テーブルのいずれの値とも一致（マッチ）しなかった場合には、シフト量出力テーブルＴ３は、切り捨て量ｍとして“３２”を出力する。このようなシフト量出力テーブルＴ３は、例えば論理ゲートやメモリのＲＡＭ、ＲＯＭ等により構成される。
【００２１】
このような構成において、まずＦＩＦＯ（レジスタＲ２、Ｒ３、Ｒ４）にビットストリームが先頭から順に格納される。ＦＩＦＯに格納されたビットストリームの先頭ビット位置をレジスタＲ１に保持する。この状態で１サイクル分クロックを進めると、ＦＩＦＯから出力されたビットストリームからシフタ回路Ｓ１によって３２ビットのビットストリームが出力されて頭出しが行われ、レジスタＲ５に格納される。これを初期状態とする。
【００２２】
このような初期状態において、判定回路Ｃ１をレジスタＲ５の値で参照することにより、レジスタＲ５に格納された値がスタートコードであるか否かを判定する。スタートコードと判定されるまで、ｍビット分ビットストリームを先頭から順次切り捨てる。切り捨て量ｍの値は、レジスタＲ５の値をシフト量出力テーブルＴ３の図２に示す値と先頭から順次比較して、マッチあるいはマッチしないときのシフト量出力テーブルＴ３の値となる。レジスタＲ５の下位２４ビットの値が、「00000000_00000000_00000001」にマッチするか否かが判定され、マッチした場合はｍ＝８とする。レジスタＲ５の下位１６ビットの値が、「00000000_00000000 」にマッチするか否かが判定され、マッチした場合はｍ＝１６とする。レジスタＲ５の下位８ビットの値が、「00000000」にマッチするか否かが判定され、マッチした場合はｍ＝２４とする。いずれでもない場合には、ｍ＝３２とする。
【００２３】
このようにして、切り捨て量ｍがシフト量出力テーブルＴ３から出力されると、この切り捨て量に基づいてＦＩＦＯ（レジスタＲ２、Ｒ３、Ｒ４）からシフタ回路Ｓ１に与えられるビットストリームがシフタ回路Ｓ１でシフトされて切り捨てが行われる。切り捨て処理は、従来と同様に行われて、シフト量出力テーブルＴ３から出力された切り捨て量ｍとレジスタＲ１に格納された値とを加算器Ａ１で加算し、加算結果のシフト量としてＦＩＦＯ（レジスタＲ２、Ｒ３、Ｒ４）からシフタ回路Ｓ１に与えられてビットストリームがシフタ回路Ｓ１でシフトされる。
【００２４】
このような検索処理をビットストリームからスタートコードが検出されるまで順次行われる。したがって、上記実施形態においては、シフト量出力テーブルＴ３を備えることによって、１サイクル当たり最大で３２ビットずつビットストリームの検索を進めることが可能となる。これにより、ビットストリームからスタートコードを検出するまでの時間を従来に比べて短縮することができるようになる。
【００２５】
図３はこの発明の他の実施形態に係るスタートコード検索回路の構成を示す図である。図３において、この実施形態の特徴とするところは、スタートコードが、ビットストリーム内でバイトアラインされていないものに適用できることを特徴とし、図１に示すシフト量出力テーブルＴ３に代えてシフト量出力テーブルＴ４を備え、他の構成は図１と同様である。なお、図３において、図１と同符号のものは同様な構成であり、その説明は省略する。
【００２６】
シフト量出力テーブルＴ４は、レジスタＲ５に格納された３２ビットのビットストリームと、図４に示す３２ビットの比較情報とを比較し、比較結果に応じて切り捨て量（シフト量）ｍを出力する。３２ビットの比較情報は、図４に示すように、「00000000_00000000_00000001_XXXXXXXX」〜 「XXXXXXXX_XXXXXXXX_XXXXXXXX_XXXXXXX0 」となり、切り捨て量ｍは、それぞれの比較情報に対応して図４に示すようにｍ＝０〜３１となり、いずれにもマッチしない場合には、ｍ＝３２となる。
【００２７】
このようなシフト量出力テーブルＴ４を用い、先の実施形態と全く同様にしてシフト量出力テーブルＴ４から出力された切り捨て量ｍに基づいてシフタ回路Ｓ１でシフトを行い、ビットストリームを検索してビットストリームからスタートコードを検出する。したがって、このような実施形態においては、スタートコードが、ビットストリーム内でバイトアラインされていない場合であっても、先の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、ビットストリームをシフトするシフタ回路のシフト出力とシフト量出力テーブルの比較情報との比較結果に応じて、シフタ回路のシフト量を与えるようにしたので、ビットストリームを検索してスタートコードを検出するようにしたので、スタートコードを検出する時間を従来に比べて短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態に係るスタートコード検索回路の構成を示す図である。
【図２】図１に示すシフト量出力テーブルＴ３の内容を示す図である。
【図３】この発明の他の実施形態に係るスタートコード検索回路の構成を示す図である。
【図４】図３に示すシフト量出力テーブルＴ４の内容を示す図である。
【図５】圧縮画像データをデコードする従来の装置の構成を示す図である。
【図６】スタートコード検索機能を有する従来の可変長符号デコード回路の構成を示す図である。
【符号の説明】
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５ レジスタ
Ａ１ 加算器
Ｓ１ シフタ回路
Ｃ１ 判定回路
Ｔ１ 変換テーブル
Ｔ２ 符号長出力テーブル
Ｔ３，Ｔ４ シフト量出力テーブル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a start code search circuit for searching a bit stream and detecting a start code included in the bit stream.
[0002]
[Prior art]
For example, as a decoding apparatus for decoding compressed image data (hereinafter referred to as a bit stream) compliant with MPEG, which is one of information compression standards, there is a device as shown in FIG. In FIG. 5, the decoding apparatus includes a variable length code decoder circuit B1, an RLD circuit B2, an inverse quantization circuit B3, an inverse DCT circuit B4, a motion compensation / frame prediction circuit B5, and a frame memory M1.
[0003]
In such a decoding apparatus, the bit stream is input from the outside, for example, a satellite radio wave receiver or a DVD. From the input bit stream, a start code which is a mark in the bit stream is searched by the variable length code decoding circuit B1. In the search, the run level information of the DCT coefficient of the image, the motion vector, and other header information are sequentially decoded from the bit stream. The run level information of the decoded DCT coefficient is converted into a DCT coefficient by the RLD circuit B2, and further dequantized by a value determined by the quantization characteristic and the quantization matrix by the inverse quantization circuit B3. Then, the inverse DCT circuit B4 performs inverse discrete cosine transform and inputs the decoded image to the motion compensation / frame prediction circuit B5. In the case of an I picture, the motion compensation / frame prediction circuit B5 outputs a decoded image as a decoded signal. In the case of P and B pictures, a predicted image is generated from the image information stored in the frame memory M1 in accordance with each image type using a motion vector, and the decoded image and the predicted image added together are output as a decoded signal. .
[0004]
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a conventional variable length code decoding circuit with a start code search function. In FIG. 6, a variable length code decoding circuit with a start code search function includes registers R1 to R5, an adder A1, a shifter circuit S1, a conversion table T1 for converting a bitstream into a run level format of DCT coefficients, and the beginning of the bitstream. Are provided with a code length output table T2 for outputting a code length from a code word in (1) and a determination circuit C1 for detecting a start code. In MPEG, the start code has a length of 32 bits, and is characterized in that the most significant bit through the 23rd bit are “0” and the 24th bit is “1”. The start code is assumed to be byte aligned in the bitstream.
[0005]
In FIG. 6, bitstreams are stored in order from the top in registers R2, R3, and R4 configured in a FIFO. The head bit position of the bit stream stored in the registers R2 to R4 is held in the register R1. When the clock is advanced for one cycle in this state, the head search is performed by the shifter circuit S1 from the bit stream output from the registers R2 to R4 and stored in the register R5. This is the initial state.
[0006]
Next, by referring to the determination circuit C1 with the value of the register R5, it is determined whether or not the data that has been cued and stored in the register R5 is a start code. Until it is determined to be a start code, the 8-bit bit stream is truncated from the beginning. That is, the following processing is performed.
[0007]
1. A value obtained by adding the value of the register R1 and “8” by the adder A1 (this is n) becomes the position of the head of a new bit stream. The lower 5 bits of the value n are stored in the register R1.
[0008]
2. The output from the FIFO (registers R2, R3, R4) is shifted by n bits using the shifter circuit S1, and the headed bit stream is stored in the register R5.
[0009]
3. When n is a value of 32 or more, the FIFO is updated by 32 bits.
[0010]
By performing such a search process, a start code is detected from a given bit stream, and the detected start code is stored in the register R5.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in a conventional search circuit that searches for a start code from a bit stream, when detecting a 32-bit start code from the bit stream, 8 bits per cycle (= The search was progressing by the start code byte interval). For this reason, in order to detect a start code from a bit stream, the trouble that much search time was required was caused.
[0012]
Accordingly, the present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a start code search circuit in which a detection time for detecting a start code by searching a bit stream is shortened.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a first means for solving the problem is to shift the input compressed data (bit stream) according to a given shift amount, and from the shifted bit stream, the same bits as the start code A shifter circuit that outputs a number of unit bitstreams, and a determination circuit that determines whether the unit bitstream output from the shifter circuit is a start code, and the shifter circuit shifts a series of bitstreams In the start code search circuit that sequentially searches and detects a start code from a series of bit streams, the unit bit stream output from the shifter circuit is received, and the bit array of the unit bit stream and the start code is received. Depending on the comparison information prepared in advance, A shift amount output table for giving a shift amount of the shifter circuit according to a comparison result, and the shift amount output table includes comparison information (bit stream) and a shift amount (truncation amount) corresponding to the comparison information; Relationship
[0015]
[Table 3]

It is characterized by being.
[0016]
The second means shifts the input compressed data (bit stream) according to the given shift amount, and outputs a unit bit stream having the same number of bits as the start code from the shifted bit stream, and the shifter circuit A determination circuit for determining whether or not the unit bit stream output from the circuit is a start code, and sequentially searching while shifting the series of bit streams by the shifter circuit, and from among the series of bit streams In the start code search circuit for detecting a start code, the unit bit stream output from the shifter circuit is received, and the unit bit stream is compared with a plurality of comparison information prepared in advance according to the bit arrangement of the start code. The shift amount of the shifter circuit is given according to the comparison result. Comprising a shift amount output table, the shift amount output table, the comparative information (bit stream), the shift amount corresponding to the comparison information (truncated volume) relationship with the,
[0017]
[Table 4]

It is characterized by being.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0019]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a start code search circuit according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the start code search circuit of this embodiment includes a shift amount output table T3 in addition to the configuration shown in FIG. 6, and decodes a variable-length code from a bit stream in the same manner as the circuit shown in FIG. The conversion table T1 and the code length output table T2 similar to those shown in FIG. 6 are used exclusively for decoding variable length codes from the bit stream. It is a component. The registers R1 to R5, the adder A1, and the shifter circuit S1 are used when detecting a start code from the bit stream and also when decoding a variable length code from the bit stream. In this embodiment, it is assumed that the start code has the same bit configuration as that of the conventional code and is byte-aligned in the bit stream.
[0020]
The shift amount output table T3 compares the 32-bit bit stream stored in the register R5 with the four 32-bit comparison information shown in FIG. 2, and outputs a truncation amount (shift amount) m according to the comparison result. To do. The 32-bit comparison information is as shown in FIG.
[Table 5]
(1) 00000000_00000000_00000001_XXXXXXXX
(2) XXXXXXXX_00000000_00000000_00000001
(3) XXXXXXXX_XXXXXXXX_00000000_00000000
(4) XXXXXXXX_XXXXXXXX_XXXXXXXX_00000000
It becomes. When the 32-bit bit stream stored in the register R5 matches the comparison information shown in (1) above, the bit stream stored in the register R5 is a start code, and the determination circuit The start code is detected by C1. Therefore, truncation is not performed, and the truncation amount m is “0”. Next, when the 32-bit bit stream stored in the register R5 matches the comparison information shown in (2) above, the shift amount output table T3 sets “8” as the truncation amount m. Is output. When the 32-bit bit stream stored in the register R5 matches the comparison information shown in (3) above, the shift amount output table T3 outputs “16” as the truncation amount m. . When the 32-bit bit stream stored in the register R5 matches the comparison information shown in (4) above, the shift amount output table T3 outputs “24” as the truncation amount m. . When the 32-bit bit stream stored in the register R5 does not match (match) any value in the shift amount output table, the shift amount output table T3 outputs “32” as the truncation amount m. . Such a shift amount output table T3 is constituted by, for example, a logic gate, a RAM of a memory, a ROM, or the like.
[0021]
In such a configuration, first, the bit stream is stored in the FIFO (registers R2, R3, R4) in order from the top. The head bit position of the bit stream stored in the FIFO is held in the register R1. When the clock is advanced by one cycle in this state, a 32-bit bit stream is output from the bit stream output from the FIFO by the shifter circuit S1, and the head is searched and stored in the register R5. This is the initial state.
[0022]
In such an initial state, it is determined whether or not the value stored in the register R5 is a start code by referring to the determination circuit C1 with the value of the register R5. The bit stream for m bits is sequentially cut off from the head until it is determined as a start code. The value of the cut-off amount m is the value of the shift amount output table T3 when the value of the register R5 is sequentially compared with the value of the shift amount output table T3 shown in FIG. It is determined whether or not the value of the lower 24 bits of the register R5 matches “00000000_00000000_00000001”. If they match, m = 8. It is determined whether or not the value of the lower 16 bits of the register R5 matches “00000000_00000000”. If they match, m = 16. It is determined whether or not the value of the lower 8 bits of the register R5 matches “00000000”. If there is a match, m = 24. Otherwise, m = 32.
[0023]
In this way, when the truncation amount m is output from the shift amount output table T3, the bit stream supplied from the FIFO (registers R2, R3, R4) to the shifter circuit S1 is shifted by the shifter circuit S1 based on the truncation amount. Is truncated. The truncation process is performed in the same manner as in the prior art. The truncation amount m output from the shift amount output table T3 and the value stored in the register R1 are added by the adder A1, and the FIFO (register R2, R3, R4) are applied to the shifter circuit S1, and the bit stream is shifted by the shifter circuit S1.
[0024]
Such search processing is sequentially performed until a start code is detected from the bit stream. Therefore, in the above embodiment, by providing the shift amount output table T3, it is possible to search for a bit stream by 32 bits at maximum per cycle. As a result, the time until the start code is detected from the bit stream can be shortened compared to the conventional case.
[0025]
FIG. 3 is a diagram showing the configuration of a start code search circuit according to another embodiment of the present invention. In FIG. 3, the feature of this embodiment is that the start code can be applied to a bit stream that is not byte-aligned, and a shift amount output is provided instead of the shift amount output table T3 shown in FIG. A table T4 is provided, and other configurations are the same as those in FIG. In FIG. 3, the same reference numerals as those in FIG. 1 have the same configuration, and description thereof is omitted.
[0026]
The shift amount output table T4 compares the 32-bit bit stream stored in the register R5 with the 32-bit comparison information shown in FIG. 4, and outputs a truncation amount (shift amount) m according to the comparison result. As shown in FIG. 4, the 32-bit comparison information is “00000000_00000000_00000001_XXXXXXXX” to “XXXXXXXX_XXXXXXXX_XXXXXXXX_XXXXXXX0”, and the truncation amount m is m = 0 to 31 as shown in FIG. If no match is found, m = 32.
[0027]
Using such a shift amount output table T4, the shifter circuit S1 performs a shift based on the truncation amount m output from the shift amount output table T4 in exactly the same manner as in the previous embodiment, and the bit stream is searched for bit. Detect start code from stream. Therefore, in such an embodiment, even if the start code is not byte-aligned in the bitstream, the same effect as in the previous embodiment can be obtained.
[0028]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the shift amount of the shifter circuit is given according to the comparison result between the shift output of the shifter circuit that shifts the bitstream and the comparison information of the shift amount output table. Since the start code is detected by searching the bitstream, the time for detecting the start code can be shortened as compared with the prior art.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a start code search circuit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view showing the contents of a shift amount output table T3 shown in FIG.
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a start code search circuit according to another embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing the contents of a shift amount output table T4 shown in FIG.
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a conventional apparatus for decoding compressed image data.
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a conventional variable length code decoding circuit having a start code search function.
[Explanation of symbols]
R1, R2, R3, R4, R5 Register A1 Adder S1 Shifter circuit C1 Determination circuit T1 Conversion table T2 Code length output table T3, T4 Shift amount output table

Claims (2)

A shifter circuit that shifts the input compressed data (bit stream) according to a given shift amount and outputs a unit bit stream having the same number of bits as the start code from the shifted bit stream;
A determination circuit for determining whether or not the unit bit stream output from the shifter circuit is a start code,
In a start code search circuit for sequentially searching while shifting a series of bit streams by the shifter circuit and detecting a start code from the series of bit streams,
The unit bit stream output from the shifter circuit is received, the unit bitstream is compared with a plurality of comparison information prepared in advance according to the bit arrangement of the start code, and the shifter circuit shifts according to the comparison result. A shift amount output table for giving an amount,
In the shift amount output table, the relationship between the comparison information (bit stream) and the shift amount (truncation amount) corresponding to the comparison information is as follows:

A start code search circuit characterized by the above. A shifter circuit that shifts the input compressed data (bit stream) according to a given shift amount and outputs a unit bit stream having the same number of bits as the start code from the shifted bit stream;
A determination circuit for determining whether or not the unit bit stream output from the shifter circuit is a start code,
In a start code search circuit for sequentially searching while shifting a series of bit streams by the shifter circuit and detecting a start code from the series of bit streams,
The unit bit stream output from the shifter circuit is received, the unit bitstream is compared with a plurality of comparison information prepared in advance according to the bit arrangement of the start code, and the shifter circuit shifts according to the comparison result. A shift amount output table for giving an amount,
In the shift amount output table, the relationship between the comparison information (bit stream) and the shift amount (truncation amount) corresponding to the comparison information is as follows:

A start code search circuit characterized by the above.

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