CN102148980A - 高吞吐率cabac解码器设计方法 - Google Patents
高吞吐率cabac解码器设计方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102148980A CN102148980A CN 201010106491 CN201010106491A CN102148980A CN 102148980 A CN102148980 A CN 102148980A CN 201010106491 CN201010106491 CN 201010106491 CN 201010106491 A CN201010106491 A CN 201010106491A CN 102148980 A CN102148980 A CN 102148980A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- design
- decoder
- cabac
- decoding
- throughput rate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
Abstract
一种高吞吐率CABAC解码器设计方法。本发明主要针对高清数字电视HDTV的应用。本发明同时支持H.264主要档次的宏块自适应帧域编码工具和H.264扩展档次的8x8变换，这些都是HDTV应用中的必要工具。本发明使用0.18μm TSMC，集成了34955个逻辑门，占用3528个缓存比特位，可以工作于105MHz，吞吐率为60Mbps，最高工作频率为140MHz。本发明可用于高清数字电视应用，支持HD1080(分辨率1920x1088)30fps的使用。
Description
技术领域
本发明涉及视频熵编码领域，特别是一种高吞吐率CABAC解码器设计方法。
背景技术
目前最新的国际视频压缩标准H.264提高编码效率的一个关键技术是使用熵编码。其中基于上下文的自适应二进制算术熵编码缩写为CABAC，该技术将片作为算术编码的生命周期，对一个片内可能出现的数据划分为399个上下文模型，每个模型均有自己的CtxIdx(上下文序号)，每个不同的字符依据对应的上下文模型，来索引自身的概率查找表。CABAC通常包括二进制化、上下文分配、概率预测和二进制算术编码等处理过程，而且数据处理多为串行化，计算开销大，实现并行化处理难度大。
发明内容
本高吞吐率CABAC解码器设计方法主要针对高清数字电视HDTV的应用。本发明支持H.264主要档次的宏块自适应帧域编码工具和H.264扩展档次的8x8变换，这些都是HDTV应用中的必要工具。
本发明的目的是通过以下部分组成实现的：
1.系统整体架构描述：整体架构包含宏块解码级设计、残差数据级设计、宏块信息级设计这三部分。其中宏块解码级设计以分析器为主体，完成宏块信息访问、CABAC解码控制、分片头信息解码的功能。残差数据级设计的用途是解码出来的残差数据将被送往交叉双堆栈，并由交叉双堆栈将该数据重排序为光栅扫描顺序。宏块信息级设计完成系统信息控制、预测数据缓存及提取的功能。
2.分析器的实现描述：分析器包括前向决策分析引擎和旁路分析引擎。前向决策分析引擎由2个常规决策解码引擎组成，可以在同一个时钟周期内解出2个二进制数据。当不需要同时解出2个语法元素SE时，就关闭前向决策分解，如mb_skip_flag这种情况；当第一个二进制数据等于设定值时，就使用前向决策分解。旁路分析引擎由4个相连的双列旁路分析引擎实现，在非0系数多或者大的时候使用，根据模式选择信号决定使用变化模式还是遇0中止模式。变化模式可以在一个时钟周期内解码1～4个二进制数据；遇0中止模式持续解码直到二进制数据的值为0。
3.交叉双堆栈描述：本发明的交叉双堆栈支持不同的扫描顺序，如帧编码的Zig-zag序列、场编码的场扫描序列、4x4变换序列和8x8变换序列，并且是各个排序功能在硬件上的共享。
前向决策分析器的使用使得CABAC处理在H.264标准协议原有基础上减少了62％的时钟周期。本发明使用0.18μm TSMC，集成了34955个逻辑门，占用3528个缓存比特位，可以工作于105MHz，吞吐率为60Mbps，最高工作频率为140MHz。本发明可用于高清数字电视应用，支持HD1080(分辨率1920x1088)30fps的使用。
附图说明
下面结合附图做一些说明。
图1.系统整体架构框图。
图2.前向决策分析框图。
图3.前向决策分析设计图。
图4.旁路分析框图。
图5.旁路分析设计图。
具体实施过程
对高吞吐率CABAC解码器设计方法，具体实施步骤描述如下：
1.根据前向决策分析框图和设计图完成前向决策分析器的电路设计。
2.根据旁路分析框图和设计图完成旁路分析器的电路设计。
3.完成交叉双堆栈的设计。
4.根据系统框架完成全系统的整合。
Claims (4)
1.一种高吞吐率CABAC解码器设计方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)完成系统整体架构设计。
2)完成分析器设计。
3)完成交叉双堆栈设计。
2.如权利要求1所述的高吞吐率CABAC解码器设计方法，其特征在于所述步骤1)中系统整体架构设计，如下所述：
整体架构包含宏块解码级设计、残差数据级设计、宏块信息级设计这三部分。其中宏块解码级设计以分析器为主体，完成宏块信息访问、CABAC解码控制、分片头信息解码的功能。残差数据级设计的用途是解码出来的残差数据将被送往交叉双堆栈，并由交叉双堆栈将该数据重排序为光栅扫描顺序。宏块信息级设计完成系统信息控制、预测数据缓存及提取的功能。
3.如权利要求1所述的高吞吐率CABAC解码器设计方法，其特征在于所述步骤2)中分析器设计，如下所述：
分析器包括前向决策分析引擎和旁路分析引擎。前向决策分析引擎由2个常规决策解码引擎组成，可以在同一个时钟周期内解出2个二进制数据。当不需要同时解出2个语法元素SE时，就关闭前向决策分解，如mb_skip_flag这种情况；当第一个二进制数据等于设定值时，就使用前向决策分解。旁路分析引擎由4个相连的双列旁路分析引擎实现，在非0系数多或者大的时候使用，根据模式选择信号决定使用变化模式还是遇0中止模式。变化模式可以在一个时钟周期内解码1～4个二进制数据；遇0中止模式持续解码直到二进制数据的值为0。
4.如权利要求1所述的高吞吐率CABAC解码器设计方法，其特征在于所述步骤3)中交叉双堆栈设计，如下所述：
本发明的交叉双堆栈支持不同的扫描顺序，如帧编码的Zig-zag序列、场编码的场扫描序列、4x4变换序列和8x8变换序列，并且是各个排序功能在硬件上的共享。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201010106491 CN102148980A (zh) | 2010-02-04 | 2010-02-04 | 高吞吐率cabac解码器设计方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201010106491 CN102148980A (zh) | 2010-02-04 | 2010-02-04 | 高吞吐率cabac解码器设计方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102148980A true CN102148980A (zh) | 2011-08-10 |
Family
ID=44422940
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201010106491 Pending CN102148980A (zh) | 2010-02-04 | 2010-02-04 | 高吞吐率cabac解码器设计方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102148980A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103222269A (zh) * | 2011-11-08 | 2013-07-24 | 索尼公司 | 用于较高吞吐量的最后位置的二值化 |
| CN107211138A (zh) * | 2015-01-30 | 2017-09-26 | 高通股份有限公司 | 用于高吞吐量cabac译码的调色板索引分组 |
-
2010
- 2010-02-04 CN CN 201010106491 patent/CN102148980A/zh active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103222269A (zh) * | 2011-11-08 | 2013-07-24 | 索尼公司 | 用于较高吞吐量的最后位置的二值化 |
| CN103222269B (zh) * | 2011-11-08 | 2015-06-17 | 索尼公司 | 用于较高吞吐量的最后位置的二值化 |
| CN107211138A (zh) * | 2015-01-30 | 2017-09-26 | 高通股份有限公司 | 用于高吞吐量cabac译码的调色板索引分组 |
| CN107211138B (zh) * | 2015-01-30 | 2020-05-08 | 高通股份有限公司 | 编码、解码视频数据的方法、装置和计算机可读存储媒体 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103250413B (zh) | 视频译码中的并行上下文计算 | |
| CN102067608B (zh) | 用于视频译码的时间压缩中的片段化参考 | |
| CN103380621B (zh) | 多度量滤波 | |
| CN104094602B (zh) | 编码和解码变换单位的残差系数的有效性映射的方法、设备和系统 | |
| US20040240559A1 (en) | Context adaptive binary arithmetic code decoding engine | |
| CN106559669A (zh) | 图像预测的方法及装置 | |
| CN106210728B (zh) | 用于视频解码的电路、方法和视频解码器 | |
| US20200045316A1 (en) | Method and device for context-adaptive binary arithmetic coding a sequence of binary symbols representing a syntax element related to picture data | |
| CN100525450C (zh) | 一种实现霍夫曼译码的方法和装置 | |
| TW200407031A (en) | Spatial prediction based intra coding | |
| CN103650510A (zh) | 用于变换系数级编码的上下文建模技术 | |
| CN101790889A (zh) | 用于基于上下文的自适应二进制算术译码位流的多级解码的架构 | |
| US20120086587A1 (en) | System and method for optimizing context-adaptive binary arithmetic coding | |
| CN107087167A (zh) | 先进运动向量预测子候选项集合的推导方法与装置 | |
| CN103051892B (zh) | 内嵌式回路滤波方法以及内嵌式回路滤波装置 | |
| CN105898301A (zh) | 算术译码的方法及设备 | |
| CN106454351A (zh) | Hevc中的系数编码调谐 | |
| CN103227924A (zh) | 一种算术编码器及编码方法 | |
| CN103581676B (zh) | 视频编码变换系数的解码方法及装置 | |
| CN104521234A (zh) | 合并去区块处理和取样自适应偏移处理的视频处理方法和装置 | |
| CN102148980A (zh) | 高吞吐率cabac解码器设计方法 | |
| CN102595127A (zh) | 用于hevc的帧内色度模式信令的码字空间缩减 | |
| CN104202605A (zh) | 一种通过降低分辨率预测高清图像编码单元cu的划分方式的方法及其实现装置 | |
| CN102137257B (zh) | 基于tms320dm642芯片的嵌入式h.264编码方法 | |
| CN101790096A (zh) | 基于二重预测的编解码方法及装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: CHENGDU BOSHENG INFORMATION TECHNOLOGY CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: CHENGDU SHIJIA ELECTRONIC INDUSTRIAL CO., LTD. Effective date: 20120621 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 610041 CHENGDU, SICHUAN PROVINCE TO: 610000 CHENGDU, SICHUAN PROVINCE |
|
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20120621 Address after: 610000 Chengdu Province, high tech Zone, North Road, No. 19 Applicant after: Chengdu Bosheng Information Technology Co., Ltd. Address before: 610041, nine Avenue, Wuhou District, Sichuan, Chengdu Applicant before: Chengdu Shijia Electronics industrial Co., Ltd. |
|
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20110810 |