專利名稱：轉(zhuǎn)換成中間格式的兩步算術(shù)解碼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及位流的解碼處理，所述位流是根據(jù)諸如由JVT作出的ITU-TRec.H. 264| IS0/IEC 14496-10AVC的圖像壓縮的算術(shù)編碼系統(tǒng)編碼的位流。
背景技術(shù)：
在最近的圖像數(shù)據(jù)壓縮中，正在建立諸如由IS0/IEC MPEG & ITU-TVCEG的Joint·Video Team (JVT)作出的 Joint Video Specification (ITU-TRec. Η. 2641IS0/IEC14496-10AVC)的國際標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)，以提供較高的壓縮。該標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)常被簡要地稱為H. 264/MPEG-AVC0在下面的描述中，該標(biāo)準(zhǔn)被簡稱為H. 264。在H. 264標(biāo)準(zhǔn)中，使用算術(shù)編碼系統(tǒng)來編碼位流。算術(shù)編碼將多值信號轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制信號。因此，將二進(jìn)制信號轉(zhuǎn)換成多值信號以解碼位流。此時，在轉(zhuǎn)換中使用基于上下文(context — based)的自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)編碼系統(tǒng)(此后稱為“CABAC”)。在CABAC中，提供一種用于計算碼元的或然率的上下文計算單元，并且基于來自上下文計算單元的計算的或然率來執(zhí)行算術(shù)解碼計算。在已經(jīng)經(jīng)過算術(shù)解碼計算的位流中，二進(jìn)制信號被轉(zhuǎn)換成多值信號。此時，設(shè)計算術(shù)解碼計算和上下文計算來串行地處理輸入位流，并且取決于算術(shù)解碼計算的處理速度來生成最終多值數(shù)據(jù)。引用的參考文獻(xiàn)No. I (公開的日本專利申請No. 2004-136261)公開了根據(jù)算術(shù)解碼系統(tǒng)的位流解碼。根據(jù)由引用參考文獻(xiàn)No. I教導(dǎo)的算術(shù)解碼，當(dāng)每個輸入位流的位數(shù)量大于算術(shù)解碼的處理量時，則將該位流視為錯誤。另一引用的參考文獻(xiàn)No. 2 (US2004/0085233A1)公開了使用存儲器將解碼處理劃分成兩個階段的技術(shù)。根據(jù)引用的參考文獻(xiàn)No. 2，存儲器臨時性地存儲輸入位流。代碼轉(zhuǎn)換機單元從存儲器中讀出位流，以便解碼且然后編碼位流，并且將編碼的位流傳遞回存儲器中。從存儲器中取出的位流被再次解碼以顯示圖像。然而，根據(jù)由所引用的參考文獻(xiàn)I公開的解碼處理單元，算術(shù)解碼計算和上下文計算兩者都只能串行地處理位流。同時，多值轉(zhuǎn)換后面接著基于解碼的數(shù)據(jù)的圖像顯示；此時，必須實時顯示圖像，并且必須在預(yù)定時間期間解碼所要求的數(shù)據(jù)量。例如，對于高清晰(此后稱為“HD-TV”)圖像，必須以1/30秒，即33. 3毫秒，的速度對由1920像素乘1088行組成的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼。因此，解碼宏塊(此后稱為“MB”)所要求的時間是33. 3/8160或近似4085納秒。如由H. 264標(biāo)準(zhǔn)指定的，MB的最大的位數(shù)量具有3200位的值。根據(jù)最大的位數(shù)量，必須以4085/3200或近似I. 27納秒的速度對一位進(jìn)行解碼，以便解碼HD-TV圖像。該速度對應(yīng)于大約784MHz的時鐘頻率。高達(dá)784MHz的高時鐘信號具有難以設(shè)計解碼處理裝置的問題。根據(jù)所引用的參考文獻(xiàn)No. 1，將由于解碼處理延遲而仍需解碼的數(shù)據(jù)處理為錯誤。然而，被處理為錯誤的數(shù)據(jù)數(shù)量的增加帶來另一問題，即成比例地再現(xiàn)了不均勻和干擾的圖像。根據(jù)所引用的參考文獻(xiàn)No. 2，存儲器補償要求用于圖像再現(xiàn)的數(shù)據(jù)處理速度和算術(shù)解碼中的數(shù)據(jù)處理速度之間的差值。然而，所引用的參考文獻(xiàn)No. 2未能示出用于在最后級使得代碼轉(zhuǎn)換機單元和解碼單元之間的位流同步的專用結(jié)構(gòu)。這引起如下問題，即當(dāng)存儲器緩沖處理速度的差值時，位流處理中的失敗、解碼錯誤等有可能出現(xiàn)。此外，第一解碼的數(shù)據(jù)被重新編碼以解碼重新編碼后的數(shù)據(jù)的事實，還包括其它問題復(fù)雜處理、在位流進(jìn)入和最后圖像顯示之間的延長的時間流逝、和必然的可用性不佳。 鑒于上述原因，本發(fā)明提供一種解碼處理裝置和方法，該解碼處理裝置和方法用于以使得解碼處理裝置的設(shè)計變得容易的時鐘速度執(zhí)行算術(shù)解碼計算和多值化計算兩者，且實時地顯示圖像。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一方面提供解碼處理裝置，其包括上下文計算單元，用于計算包含在輸入位流中的碼元的或然率；參數(shù)生成單元，用于生成用于上下文計算單元的參數(shù)；算術(shù)解碼計算單元，用于根據(jù)或然率解碼輸入位流，因此提供解碼的數(shù)據(jù)；流轉(zhuǎn)換單元，用于將解碼的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成中間位流；存儲單元，用于存儲中間位流；同步檢測單元，用于從存儲單元中饋送出的中間位流中檢測計算開始計時，因此提供所檢測的計算開始計時；多值化計算單元，用于允許與來自同步檢測單元的檢測的計算開始計時同步地將從存儲單元饋送出的中間位流多值化。上述結(jié)構(gòu)以使得解碼處理裝置的設(shè)計變得容易的時鐘速度實現(xiàn)了算術(shù)解碼計算和多值化計算兩者，且實時地顯示圖像。本發(fā)明的第二方面提供一種解碼處理裝置，其中參數(shù)生成單元在每單位時間處理的位數(shù)量方面不同于多值化計算單元。上述結(jié)構(gòu)滿足關(guān)于算術(shù)解碼和多值化計算的、必須滿足實時圖像顯示的時間限制，其中所述算術(shù)解碼必須每次一位地執(zhí)行。本發(fā)明的第三方面提供一種解碼處理裝置，其中存儲單元包括用于臨時存儲輸入位流的緩沖器。 上述結(jié)構(gòu)實現(xiàn)存儲器資源的有效使用。本發(fā)明的第四方面提供一種解碼處理裝置，其中流轉(zhuǎn)換單元將同步字插入到解碼的數(shù)據(jù)中。上述結(jié)構(gòu)允許容易地從中間位流檢測同步。本發(fā)明的第五方面提供一種解碼處理裝置，其中當(dāng)中間位流被不正確地多值化時、或者當(dāng)在多值化計算期間檢測到中間位流中的同步字時、或者當(dāng)在中間位流的同步字位置檢測到除了被指定作為同步字的一位串之外的另一位串時，流轉(zhuǎn)換單元將錯誤標(biāo)識符插入到中間位流中。上述結(jié)構(gòu)防止在多值化計算期間的不適當(dāng)處理。本發(fā)明的第六方面提供一種解碼處理裝置，其中流轉(zhuǎn)換單元執(zhí)行字節(jié)對齊處理以生成中間位流。上述結(jié)構(gòu)在精確的起始位置檢測同步字。本發(fā)明的第七方面提供一種解碼處理裝置，其中流轉(zhuǎn)換單元將競爭阻止字節(jié)(emulation prevention byte)插入到中間位流中。上述結(jié)構(gòu)檢測同步具有提聞的精度。本發(fā)明的第八方面提供一種解碼處理裝置，其中流轉(zhuǎn)換單元以如下方式生成中間位流，即用于包括在中間位流中的、由多值化計算單元生成的每個語義元素的中間位流的·
上述結(jié)構(gòu)允許以降低的負(fù)荷來進(jìn)行多值化計算。本發(fā)明的第九方面提供一種解碼處理裝置，其中當(dāng)輸入位流是非壓縮代碼時，流轉(zhuǎn)換單元將輸入位流直接轉(zhuǎn)換成中間位流。上述結(jié)構(gòu)允許容易的多值化計算。本發(fā)明的第十方面提供一種解碼處理裝置，其中流轉(zhuǎn)換單元根據(jù)熵編碼算法而不是算術(shù)編碼算法來生成中間位流。上述結(jié)構(gòu)生成適用于熵解碼的中間位流。本發(fā)明的第i^一方面提供一種解碼處理裝置，其中對于每個語義元素而言，算術(shù)解碼計算單元使用軟件對包括在H. 264標(biāo)準(zhǔn)中的語義元素中的“mk_skip_flag”、“mb_field_flag”和“end_of_slice_f lag”中的至少一個進(jìn)行解碼,而算術(shù)解碼計算單元不使用軟件繼續(xù)對來自包括在H. 264標(biāo)準(zhǔn)中的語義元素中的“mb_type”到“coeff_abs_level_minus I”的語義元素進(jìn)行解碼。上述結(jié)構(gòu)以提高的處理速度執(zhí)行算術(shù)計算。另外，上述結(jié)構(gòu)提供算術(shù)計算和多值化計算之間的減小的差值，并因此提供具有較小容量的存儲單元。本發(fā)明的第十二方面提供一種解碼處理裝置，其中同步檢測單元從中間位流檢測同步字，因此檢測計算開始計時。上述結(jié)構(gòu)無疑地檢測多值化計算中的計算開始計時。本發(fā)明的第十三方面提供一種解碼處理裝置，其中多值化計算單元將中間位流多值化，因此生成語義元素。本發(fā)明的第十四方面提供一種解碼處理裝置，還包括確定單元，用于確定輸入位流已經(jīng)被編碼的方法；熵解碼單元，用于將從存儲單元中饋送的中間位流多值化，其中當(dāng)確定單元確定輸入位流已經(jīng)根據(jù)算術(shù)編碼被編碼時，從存儲單元中饋送的中間位流被多值化計算單元多值化，但是當(dāng)確定單元確定輸入位流已經(jīng)根據(jù)熵編碼而不是算術(shù)編碼被編碼時，從存儲單元中饋送的中間位流被熵解碼單元解碼。上述結(jié)構(gòu)降低在多值化計算期間的計算的不適當(dāng)負(fù)荷，因此實現(xiàn)高速多值化計
笪
ο本發(fā)明的第十五方面提供一種解碼裝置，用于對包含在由基于上下文的自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)編碼所編碼的輸入位流中的語義元素值進(jìn)行解碼，所述解碼裝置包括算術(shù)解碼器，其算術(shù)解碼所述輸入位流，以提供已被算術(shù)解碼但未被多值化的二進(jìn)制信號；流轉(zhuǎn)換器，其將指示多值化操作的起始位置的同步字插入到所述二進(jìn)制信號中，以生成中間位流，從而將所述中間位流存儲在中間緩沖器中；同步檢測單元，其通過從所述中間緩沖器中饋送出的中間位流中檢測所述同步字，來檢測所述多值化操作的起始位置；以及多值化操作單元，其依據(jù)由所述同步檢測單元檢測的起點位置將從所述中間緩沖器饋送出的中間位流多值化。本發(fā)明的第十六方面提供一種解碼方法，用于對包含在由基于上下文的自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)編碼編碼的輸入位流中的語義元素值進(jìn)行解碼，所述解碼方法包括算術(shù)解碼所述輸入位流，以提供已被算術(shù)解碼但未被多值化的二進(jìn)制信號；將指示多值化操作的起始位置的同步字插入到所述二進(jìn)制信號中，以生成中間位流，從而將所述中間位流存儲在中間緩沖器中；通過從所述中間緩沖器中饋送出的中間位流中檢測所述同步字，來檢測所述多值化操作的起始位置；以及依據(jù)在所述檢測所述起始位置中檢測的起點位置將從所述中間緩沖器饋送出的中間位流多值化。本發(fā)明的第十七方面提供一種用于解碼經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)的解碼裝置，已經(jīng)通過執(zhí)行 對二進(jìn)制信號的算術(shù)編碼而生成了所述經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)，并且已經(jīng)通過將多值化的語義元素二進(jìn)制化而生成了所述二進(jìn)制信號，所述解碼裝置包括算術(shù)解碼單元，用于對所述經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)執(zhí)行算術(shù)解碼，以生成二進(jìn)制信號；轉(zhuǎn)換單元，用于根據(jù)位串操作轉(zhuǎn)換所述二進(jìn)制信號，以將經(jīng)轉(zhuǎn)換的二進(jìn)制信號存儲在中間緩沖器上；以及多值化操作單元，用于對從所述中間緩沖器讀取的所述經(jīng)轉(zhuǎn)換的二進(jìn)制信號執(zhí)行多值化處理。本發(fā)明的第十八方面提供一種用于解碼經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)的方法，已經(jīng)通過執(zhí)行對二進(jìn)制信號的算術(shù)編碼而生成了所述經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)，并且已經(jīng)通過將多值化的語義元素二進(jìn)制化而生成了所述二進(jìn)制信號，所述解碼方法包括對所述經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)執(zhí)行算術(shù)解碼，以生成二進(jìn)制信號；根據(jù)位串操作轉(zhuǎn)換所述二進(jìn)制信號，以將經(jīng)轉(zhuǎn)換的二進(jìn)制信號存儲在中間緩沖器上；以及對從所述中間緩沖器讀取的所述經(jīng)轉(zhuǎn)換的二進(jìn)制信號執(zhí)行多值化處理。本發(fā)明的第十九方面提供一種用于解碼經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)的解碼裝置，已經(jīng)通過執(zhí)行對二進(jìn)制信號的算術(shù)編碼而生成了所述經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)，并且已經(jīng)通過將多值化的語義元素二進(jìn)制化而生成了所述二進(jìn)制信號，所述解碼裝置包括輸入緩沖器，用于臨時存儲所述經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)；算術(shù)解碼單元，用于對從所述輸入緩沖器讀取的經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)執(zhí)行算術(shù)解碼，以生成二進(jìn)制信號；轉(zhuǎn)換單元，用于根據(jù)位串操作轉(zhuǎn)換所述二進(jìn)制信號，以生成經(jīng)轉(zhuǎn)換的二進(jìn)制信號；中間緩沖器，用于臨時存儲由所述轉(zhuǎn)換單元生成的經(jīng)轉(zhuǎn)換的二進(jìn)制信號；以及多值化操作單元，用于對從所述中間緩沖器讀取的所述經(jīng)轉(zhuǎn)換的二進(jìn)制信號執(zhí)行多值化處理。本發(fā)明的第二十方面提供一種用于解碼經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)的解碼裝置，已經(jīng)通過執(zhí)行對二進(jìn)制信號的算術(shù)編碼而生成了所述經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)，并且已經(jīng)通過將多值化的語義元素二進(jìn)制化而生成了所述二進(jìn)制信號，所述解碼裝置包括算術(shù)解碼單元，用于對所述經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)執(zhí)行算術(shù)解碼，以生成二進(jìn)制信號；轉(zhuǎn)換單元，用于如此轉(zhuǎn)換所述二進(jìn)制信號，使得減小針對所述語義元素的最大位長度，以將經(jīng)轉(zhuǎn)換的二進(jìn)制信號存儲在中間緩沖器上；以及多值化操作單元，用于對從所述中間緩沖器讀取的所述經(jīng)轉(zhuǎn)換的二進(jìn)制信號執(zhí)行多值化處理。
本發(fā)明的第二十一方面提供一種編碼裝置，包括二進(jìn)制化單元，用于將多值化的語義元素二進(jìn)制化，以生成二進(jìn)制信號，從而將所述二進(jìn)制信號存儲在中間緩沖器上；以及算術(shù)編碼單元，用于對從所述中間緩沖器讀取的二進(jìn)制信號執(zhí)行算術(shù)編碼。本發(fā)明的第二十二方面提供一種編碼方法，包括將多值化的語義元素二進(jìn)制化，以生成二進(jìn)制信號，從而將所述二進(jìn)制信號存儲在中間緩沖器上；以及對從所述中間緩沖器讀取的二進(jìn)制信號執(zhí)行算術(shù)編碼。


結(jié)合附圖閱讀下面描述，本發(fā)明的上述和其它方面、屬性和優(yōu)點將變得明顯，在附圖中類似附圖標(biāo)記指示相同元素。圖I是圖示根據(jù)本發(fā)明第一實施例的解碼處理裝置的方框圖；
圖2是圖示由根據(jù)第一實施例的解碼處理裝置執(zhí)行的動作過程的流程圖；圖3是圖示由根據(jù)第一實施例的解碼處理裝置執(zhí)行的動作過程的流程圖；圖4是圖示由根據(jù)第一實施例的解碼處理裝置執(zhí)行的動作過程的流程圖；圖5是示出由H. 264指定的二進(jìn)制化處理算法的列表的圖示；圖6是圖示根據(jù)第二實施例的中間位流的結(jié)構(gòu)圖；圖7是示出根據(jù)第二實施例的語義元素編碼的列表的圖示；圖8是示出根據(jù)第二實施例的語義元素編碼的另一列表的圖示；圖9是圖示根據(jù)第二實施例的中間位流的結(jié)構(gòu)圖；圖10是示出根據(jù)第二實施例的解碼處理的圖示；圖11是圖示根據(jù)第三實施例的解碼處理裝置的方框圖；圖12是圖示由根據(jù)第三實施例的解碼處理裝置執(zhí)行的動作過程的流程圖；以及圖13是圖示根據(jù)第四實施例的編碼處理裝置的方框圖。
具體實施例方式現(xiàn)在參考附圖描述本發(fā)明實施例。第一實施例圖I是圖示根據(jù)本發(fā)明第一實施例的解碼處理裝置的方框圖。解碼處理裝置I包括如下給出的元素。上下文計算單元2，用于計算包含在輸入位流中的碼元的或然率。參數(shù)生成單元3，用于生成用于上下文計算單元2進(jìn)行的計算的參數(shù)。算術(shù)解碼計算單元4，用于在來自上下文計算單元2的計算的或然率的基礎(chǔ)上根據(jù)算術(shù)解碼系統(tǒng)對輸入位流進(jìn)行解碼，因此提供解碼的數(shù)據(jù)。流轉(zhuǎn)換單元5，用于在解碼的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上生成中間位流。存儲單元6，用于存儲來自流轉(zhuǎn)換單元5的生成的中間位流。同步檢測單元7，用于從存儲單元6中饋送的中間位流中檢測計算開始計時。多值化計算單元8，用于與來自同步檢測單元7的檢測的計算開始計時同步地將中間位流多值化。使用多值化的中間位流來再現(xiàn)圖像?？蛇x地，可以提供首標(biāo)分析單元11。該首標(biāo)分析單元11用于分析包括在進(jìn)入的輸入位流中的、在每個輸入位流的首標(biāo)處的信息。例如，每個首標(biāo)包含諸如輸入位流編碼系統(tǒng)、圖像大小、和使用的編碼選項的信息。首標(biāo)分析單元11分析包括在每個首標(biāo)中的這些信息片。可選地，在將輸入位流饋送到解碼處理裝置I中之前，可以將其臨時存儲在緩沖器9中。輸入位流通過I/O 10進(jìn)入解碼處理裝置I。下面討論其每個元素及其行為的細(xì)節(jié)。緩沖器9臨時存儲輸入位流。可選地，可以將該緩沖器9與如后面詳述的存儲單元6組合使用。I/O 10是一個接口，通過該接口輸入位流從緩沖器9傳遞到解碼處理裝置I中。該輸入位流被傳遞到首標(biāo)分析單元11。首標(biāo)分析單元11分析每個輸入位流上的首標(biāo)信息。該首標(biāo)信息包括與輸入位流相關(guān)的起始碼和切片-首標(biāo)等，所有這些都由首標(biāo)分析單元11分析。
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下面討論上下文計算單元2。上下文計算單元2計算包括在輸入位流中的碼元的或然率。上下文計算單元2在環(huán)境情況的基礎(chǔ)上，即在越過要解碼的每個目標(biāo)位信號的臨近的位信號的基礎(chǔ)上，從輸入位流中計算要解碼的二進(jìn)制信號的或然率。必須為具有二進(jìn)制信息的每個一位信號更新或然率，并且上下文計算單元2必須每次一位地串行處理輸入位流。此外，上下文計算單元2使用來自參數(shù)生成單元3的生成的參數(shù)來計算或然率。將計算的或然率從上下文計算單元2中饋送到算術(shù)解碼計算單元4中。下面討論參數(shù)生成單元3。參數(shù)生成單元3生成要由上下文計算單元2使用的參數(shù),并將生成的參數(shù)饋送到上下文計算單元2中。參數(shù)生成單元3將解碼數(shù)據(jù)或二進(jìn)制信號多值化，并在多值化處理期間生成參數(shù)。如同上下文計算單元2的情況，必須每次一位地串行處理解碼數(shù)據(jù)。下面討論算術(shù)解碼計算單元4。算術(shù)解碼計算單元4根據(jù)或然率對已經(jīng)根據(jù)算術(shù)編碼系統(tǒng)編碼的輸入位流進(jìn)行解碼。根據(jù)算術(shù)編碼系統(tǒng)編碼的輸入位流是根據(jù)或然率編碼的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。由于輸入位流已經(jīng)根據(jù)算術(shù)編碼系統(tǒng)編碼，所以輸入位流在陣列和值方面與直接用于圖像再現(xiàn)的位流不同。于是，與算術(shù)編碼相反的算術(shù)解碼允許將直接用于圖像再現(xiàn)的位流解碼成解碼的數(shù)據(jù)。類似于輸入位流，解碼的數(shù)據(jù)也是二進(jìn)制數(shù)據(jù)。算術(shù)解碼計算單元4將如此解碼的解碼數(shù)據(jù)饋送到上下文計算單元2、參數(shù)生成單元3、和流轉(zhuǎn)換單元5中。算術(shù)解碼計算單元4根據(jù)分配給每個一位數(shù)據(jù)的或然率對輸入位流進(jìn)行解碼，并且每次一位地串行處理輸入位流。對于每個語義元素而言，由算術(shù)解碼計算單元4使用具體軟件對包括在H. 264標(biāo)準(zhǔn)中的語義兀素中的 “mk_skip_f lag”、“mb_f ield_f lag” 和 “end_of_slice_f lag” 中的至少一個進(jìn)行解碼，而由算術(shù)解碼計算單元4不使用具體軟件繼續(xù)對包括在H. 264標(biāo)準(zhǔn)中的語義元素中的從“mb_type”到“coefT_abs_level_minusl”的語義元素進(jìn)行解碼。如剛剛討論的處理提供高速算術(shù)解碼。下面討論流轉(zhuǎn)換單元5。流轉(zhuǎn)換單元5將由算術(shù)解碼計算單元4解碼的解碼數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換回位流。通過正在被解碼的輸入位流生成解碼的數(shù)據(jù)，并且該解碼的數(shù)據(jù)沒有同步字和首標(biāo)標(biāo)志。在多值化計算期間，如后面討論的多值化計算單元8利用包含在每個位流中的圖像數(shù)據(jù)分隔作為開始計時。解碼的數(shù)據(jù)在被轉(zhuǎn)換成位流之前沒有圖像數(shù)據(jù)分隔；首先將解碼的數(shù)據(jù)通過存儲單元6轉(zhuǎn)送到多值化計算單元8，并且因此多值化計算單元8不能檢測多值化計算的計算開始計時。具體地，對于由多值化計算單元8執(zhí)行的高速處理而言，計算開始計時是首要的。流轉(zhuǎn)換單元5將多值化計算單元8所要求的同步字和首標(biāo)插入到解碼的數(shù)據(jù)中，因此將首先算術(shù)解碼的解碼數(shù)據(jù)改變成偽位流。更具體地，流轉(zhuǎn)換單元5將算術(shù)解碼的解碼數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成中間位流。因此，中間位流具有包括在算術(shù)解碼的解碼數(shù)據(jù)中的同步字和首標(biāo)，以用于檢測計算開始計時。由流轉(zhuǎn)換單元5將解碼的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成中間位流的事實，允許多值化計算單元8在一個周期中并行地執(zhí)行大量位的多值化計算。因此，對于必須實時再現(xiàn)的圖像而言，以使得解碼處理裝置的設(shè)計變得容易的時鐘速度執(zhí)行多值化計算，如后面所述。另外，當(dāng)再現(xiàn)圖像時，排除了由于多值化計算中的延遲所導(dǎo)致的錯誤的出現(xiàn)。
下面討論存儲單元6。存儲單元6存儲來自流轉(zhuǎn)換單元5的生成的中間位流。存儲在存儲單元6中的中間位流經(jīng)過同步檢測單元7向多值化計算單元8運動,在多值化計算單元8中，中間位流經(jīng)過多值化計算。將由流轉(zhuǎn)換單元5生成的中間位流臨時存儲在存儲單元6中；然后當(dāng)在存儲單元6中收集了一定量的中間位流時,將臨時存儲的中間位流從存儲單元6饋送到多值化計算單元8中。在處理速度方面，流轉(zhuǎn)換單元5類似于算術(shù)解碼計算單元4，并且必須每次一位地串行處理解碼的數(shù)據(jù)。串行處理的數(shù)據(jù)被逐漸累積在存儲單元6中。同時，用于在一周期中計算大量數(shù)據(jù)的多值化計算單元8可以對每個一定量的累積的中間位流從存儲單元6中取出中間位流。更具體地，存儲單元6充當(dāng)為緩沖器，并且緩沖了算術(shù)解碼計算單元4和多值化計算單元8之間的處理速度差。下面討論同步檢測單元7。同步檢測單元7從存儲單元6中饋送的中間位流中檢測計算開始計時。更具體地，同步檢測單元7從中間位流中檢測插入的同步字。同步字的檢測被識別為計算開始計時。同步檢測單元7將關(guān)于檢測的計算開始計時的信息饋送到多值化計算單元8中。計算開始計時用于精確地了解在多值化計算單元8中開始多值化計算的時間。下面討論多值化計算單元8。多值化計算單元8將計算開始計時設(shè)置為開始多值化計算的時間，并且執(zhí)行中間位流或二進(jìn)制信號的多值化計算。由多值化計算單元8處理的中間位流已經(jīng)被算術(shù)解碼計算單元4根據(jù)或然率進(jìn)行算術(shù)解碼。于是，中間位流不必根據(jù)每次一位更新的或然率經(jīng)過多值化計算。因此，多值化計算單元8不需要每次一位地串行實施中間位流的多值化計算。例如，可以為每個一定量，諸如8-位、16-位,實施多值化計算。將中間位流以一定量存儲在存儲單元6中，并且多值化計算單元8可以從存儲單元6中取出每次計算所要求的全部數(shù)據(jù)。例如，假設(shè)多值化計算單元8用于每單元地，諸如8-位、16-位，執(zhí)行計算，多值化計算單元8在每個周期中從存儲單元6中取出用于每8-位的數(shù)據(jù)或每16-位的數(shù)據(jù)，因此實施多值化計算。
中間位流具有由流轉(zhuǎn)換單元5插入到其中的同步字或其它。同步字的檢測允許同步檢測單元7掌握由多值化計算單元8執(zhí)行的多值化計算的計算開始計時。多值化計算單元8可以根據(jù)計算開始計時實施多值化計算，并因此可以完成計算而沒有錯誤地識別包括在每個中間位流中的編碼數(shù)據(jù)的開始和結(jié)束。因此，基于已經(jīng)經(jīng)過多值化計算的數(shù)據(jù)來再現(xiàn)的圖像沒有圖像缺失和干擾。更具體地，最初，按照或然率在一個周期中每次一位地串行對輸入位流進(jìn)行算術(shù)解碼，并且此后將同步字插入到如此解碼的解碼數(shù)據(jù)中，因此生成中間位流。直到在存儲單元6中數(shù)據(jù)累積一定量，一直將中間位流存儲在存儲單元6中。在累計一定量的數(shù)據(jù)之后，存儲在存儲單元6中的中間位流響應(yīng)計算開始計時而經(jīng)過多值化計算。在多值化計算期間，每次多位地并行處理中間位流。作為上述處理流程的結(jié)果，多值化計算單元8中每單位時間的處理數(shù)據(jù)量大于算術(shù)解碼計算單元4中的每單位時間的處理數(shù)據(jù)量。處理量之間的差值被中間位流在存儲單元6中的臨時存儲緩沖。
因此，多值化計算單元8按照可以自由設(shè)計解碼處理裝置的時鐘速度構(gòu)造，而與處理的位數(shù)量無關(guān)。例如，當(dāng)多值化計算單元8用于在一周期中每次16-位地處理數(shù)據(jù)時，由多值化計算單元8以大約49MHz的時鐘頻率處理HD-TV圖像。當(dāng)然，防止了由于數(shù)據(jù)溢出所導(dǎo)致的錯誤的出現(xiàn)。同步處理的中間位流允許多值化計算單元8準(zhǔn)確地掌握包含在每個中間位流中的編碼數(shù)據(jù)的起始位置，并且因此防止再現(xiàn)的圖像受到不利影響。下面參考圖2、3和4討論由解碼處理裝置I執(zhí)行的動作過程。圖2是圖示由根據(jù)本發(fā)明的解碼處理裝置執(zhí)行的動作過程的流程圖。位流進(jìn)入解碼處理裝置I。在步驟S21，執(zhí)行算術(shù)解碼計算。在步驟S22，生成參數(shù)。在步驟S23，緩沖算術(shù)解碼的并且然后變?yōu)橹虚g位流的數(shù)據(jù)。在步驟S24，緩沖的中間位流經(jīng)過多值化計算。經(jīng)過多值化計算的數(shù)據(jù)被最終碼元解碼。圖3和圖4是圖示由根據(jù)本發(fā)明的解碼處理裝置執(zhí)行的動作過程的流程圖。如圖3和圖4所示的流程圖，圖示了由算術(shù)解碼執(zhí)行的動作過程，所述算術(shù)解碼由“Draft Errata List with Revision-Marked Correction for H. 264/AVC”在“9. 3CABACparsing process for slice data，，定義。圖3的流程示圖2的步驟S21的細(xì)節(jié)。圖4的流程示圖3的步驟S31的細(xì)節(jié)。下面參考圖5討論與由解碼處理裝置I執(zhí)行的多值化計算成對的二進(jìn)制化計算。圖5是示出由H. 264指定的二進(jìn)制化處理算法的列表的圖示。在遵循H. 264標(biāo)準(zhǔn)的解碼處理裝置中，使用如圖5所示的二進(jìn)制化計算的任何一個形式或另外的多值化計
笪
ο例如，根據(jù)“固定長度”方法，固定長度編碼確定代碼長度。根據(jù)“一元”方法，在碼元周期中串行排列值“ I ”，而排列的終點由值“O”終止，因此示出了碼元的終點。根據(jù)“截斷的一元”方法，對于具有標(biāo)準(zhǔn)中最大位長度的碼元而言，省略了添加到排列終點的值“O”。也使用“查找表”方法作為另一方法。如上所述構(gòu)造的解碼處理裝置提供位流的高速多值化計算，并排除使得設(shè)計解碼處理裝置變得困難的、對高時鐘頻率的需要。另外，存儲單元6可以例如緩沖由每次一位處理所伴隨的算術(shù)解碼計算和允許多位處理的多值化計算之間的處理速度差，并因此存儲單元6不需要具有大容量。盡管本實施例描述解碼處理裝置1，但是本實施例也可應(yīng)用于被構(gòu)造為以與解碼處理裝置I相反地處理數(shù)據(jù)的編碼處理裝置。還期望解碼處理裝置I解碼已經(jīng)使用在每個圖像中形成的幾個塊被算術(shù)編碼的位流。根據(jù)如下給出的處理過程實施解碼。在開始步驟，對于用于在每個圖像中形成的每個指定塊的算術(shù)編碼的輸入位流而言，上下文計算單元2根據(jù)關(guān)于圍繞要處理的每個目標(biāo)塊的相鄰塊的信息來計算碼元的或然率。在隨后步驟，算術(shù)解碼計算單元4根據(jù)來自上下文計算單元2的、關(guān)于或然率的信息對輸入位流進(jìn)行解碼，因此提供解碼數(shù)據(jù)。

參數(shù)生成單元3在解碼數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上生成要被上下文計算單元2使用的參數(shù)。流轉(zhuǎn)換單元5在將解碼數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成中間位流之前將同步字和錯誤標(biāo)識符插入到解碼數(shù)據(jù)中。將中間位流存儲在存儲單元6中。同步檢測單元7從存儲單元6中讀出的中間位流中檢測同步字，因此檢測計算開始計時。多值化計算單元8實施中間位流的多值化計算。此時，與輸入位流不同，在關(guān)于相鄰塊的信息的基礎(chǔ)上的中間位流的算術(shù)解碼已經(jīng)結(jié)束。因此，多值化計算單元8可以實施中間位流的多值化計算，而無需關(guān)于相鄰塊的信息。因此，可以提高的處理速度實現(xiàn)多值化計算。由如圖I所示構(gòu)造的任何解碼處理裝置實現(xiàn)如前面剛剛討論的處理。上述處理實現(xiàn)高速多值化計算，即使使用基于關(guān)于圍繞要在每個圖像中形成的塊的編碼中編碼的每個目標(biāo)塊的相鄰塊的信息的位流，也無需關(guān)于多值化計算中的相鄰塊的信息。第二實施例現(xiàn)在描述第二實施例。在本實施例中，描述流轉(zhuǎn)換單元5的行為中的變化。流轉(zhuǎn)換單元5將由算術(shù)解碼計算單元4解碼的解碼數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換回位流形成，因此提供中間位流。流轉(zhuǎn)換單元5執(zhí)行中間位流的字節(jié)對齊處理，這是由于必須從字節(jié)對齊位置檢測每個同步字。更具體地，使位長度等于字節(jié)的倍數(shù)。此時，流轉(zhuǎn)換單元5將同步字插入解碼數(shù)據(jù)中，因此生成中間位流。根據(jù)H. 264標(biāo)準(zhǔn)，定義三種不同的位串“000001”、“000002”和“000003”作為具體數(shù)據(jù)排列。為了在多值化計算單元8中執(zhí)行適當(dāng)?shù)亩嘀祷嬎悖鬓D(zhuǎn)換單元5根據(jù)上面具體的位串生成中間位流。定義位串“000001”作為同步字，并且在解碼的數(shù)據(jù)的預(yù)定位置，流轉(zhuǎn)換單元5將作為同步字的位串“000001”插入到解碼的數(shù)據(jù)中。位串“000002”是示出位流包含不可多值化的數(shù)據(jù)的錯誤標(biāo)識符。例如，當(dāng)由算術(shù)解碼計算單元4解碼的解碼數(shù)據(jù)包含不能經(jīng)過多值化計算的數(shù)據(jù)時，則流轉(zhuǎn)換單元5將作為錯誤標(biāo)識符的位串“000002”插入到解碼的數(shù)據(jù)中。當(dāng)從存儲單元6接收的中間位流包含錯誤標(biāo)識符時，多值化計算單元8跳過多值化計算。當(dāng)中間位流不能被適當(dāng)?shù)囟嘀祷瘯r、以及當(dāng)在多值化計算期間不正確地檢測到中間位流中的同步字時、或者另外當(dāng)在中間位流中的任何一個同步字的位置處從中間位流中檢測出除了被指定作為同步字的位串之外的其它代碼時，流轉(zhuǎn)換單元5將錯誤標(biāo)識符插入到解碼的數(shù)據(jù)中。位流“000003”用作競爭阻止字節(jié)。將位串“000003”或競爭阻止字節(jié)插入以從非
同步字中區(qū)分出同步字。圖6是圖示根據(jù)本發(fā)明的中間位流的結(jié)構(gòu)圖。不同于與常規(guī)系統(tǒng)相關(guān)的中間位流，與異常系統(tǒng)相關(guān)的中間位流具有插入在其中的錯誤消息。錯誤消息是位串“000002”，即錯誤標(biāo)識符。為了每次并行處理多位，考慮到計算處理的方便性，多值化計算單元8期望以字節(jié)單位來計算數(shù)據(jù)。于是，優(yōu)選地，每個中間位流具有等于字節(jié)的倍數(shù)的位長度。因此，如圖6所示，將“字節(jié)對齊位”插入到每個中間位流中，以便以如下方式調(diào)整每個中間位流的位長度，即前述位長度等于字節(jié)的倍數(shù)。 每個中間位流的位長度可以等于由多值化計算單元8執(zhí)行的計算量單位的倍數(shù)。當(dāng)由多值化計算單元8執(zhí)行的計算量的單位是一個字節(jié)時，則每個中間位流具有調(diào)節(jié)等于字節(jié)的倍數(shù)的位長度。當(dāng)由多值化計算單元8執(zhí)行的計算量的單位是兩個字節(jié)時，則每個中間位流具有調(diào)節(jié)等于兩個字節(jié)的倍數(shù)的位長度。流轉(zhuǎn)換單元5基于解碼數(shù)據(jù)以如下方式生成中間位流，即為每個語義元素提供縮短的位長度。在通常的算術(shù)編碼中，編碼語義元素提供具有預(yù)定長度的位長度。此時，在通常的算術(shù)編碼中，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)用于每個語義元素的位長度在長度方面增加。更具體地，如圖7和8在其右半部分所示，包含在輸入位流中的任何一個語義元素具有在長度方面變得更大的編碼的位長度。算術(shù)編碼按照上下文計算處理提供在長度方面增加的位長度。然而，多值化計算單元8無需基于上下文計算的處理，并且不需要具有等于通常的算術(shù)編碼位長度的位長度的每個位流。因此，如圖7和圖8在其左半部分所示，可以使得示出相同語義元素的位流在長度方面比根據(jù)通常的算術(shù)編碼來編碼的位串要短。如剛剛討論的，對于示出相同語義元素的位流而言，流轉(zhuǎn)換單元5使用如圖7和圖8在其左半部分所示的較短的位串來生成中間位流。圖7和圖8是示出根據(jù)本實施例的語義元素的每個編碼列表的圖示。用于包含在生成的中間位流中的每個語義元素的每個中間位流的位長度在長度方面小于用于包含在輸入位流中的每個語義元素的每個輸入位流的位長度，并且因此在多值化計算單元8中執(zhí)行具有較輕負(fù)荷的多值化計算。還優(yōu)選的是，在長度方面，減小幾個語義元素的中間位流的位長度以便提供中間位流的縮短的位長度。圖9是圖示根據(jù)本實施例的中間位流的結(jié)構(gòu)圖。當(dāng)中間位流包含“coeff_abs_level_minusl”或一個語義元素時，則由語義元素“significant_coesff_flag”和“ last_significant_coeff_flag”不出系數(shù)的數(shù)量。此時，如圖9中所示，在中間位流頭部的中間位流塊預(yù)先示出系數(shù)的數(shù)量，并且因此在較少的處理時間內(nèi)完成多值化計算。還優(yōu)選的是，當(dāng)圖像中的任何塊是要經(jīng)過多值化計算的目標(biāo)時，流轉(zhuǎn)換單元5生成中間位流而無需關(guān)于圍繞目標(biāo)塊的相鄰塊的數(shù)據(jù)。圖10是示出根據(jù)本實施例的解碼處理的圖示。
如圖10所示，為了執(zhí)行塊的多值化計算，參考圍繞該塊的相鄰塊。于是，必須參考所有的目標(biāo)塊和相鄰塊來進(jìn)行多值化計算。這造成多值化計算所需要的時間增加的問題。在根據(jù)本實施例的解碼處理裝置I中，算術(shù)解碼計算單元4允許參考相鄰塊的處理，以及多值化計算單元8不需要參考相鄰塊。因此，流轉(zhuǎn)換單元5在不需要參考相鄰塊的前提下生成中間位流。如圖10所示，對于由多值化計算單元8使用的每個圖像中的塊而言，不需要關(guān)于相鄰塊的信息。因此，排除了基于相鄰塊和目標(biāo)塊的計算，因此提供高速多值化計算。當(dāng)輸入位流是非壓縮代碼時，流轉(zhuǎn)換單元5將輸入位流直接輸出為中間位流。此時，首標(biāo)分析單元11檢測輸入位流是非壓縮代碼，并且算術(shù)解碼計算單元4響應(yīng)檢測結(jié)果而跳過輸入位流的算術(shù)解碼計算。由流轉(zhuǎn)換單元5將已經(jīng)跳過算術(shù)解碼計算的非壓縮的輸入位流直接輸出為中間位流。因此，減少了不適當(dāng)?shù)挠嬎阖?fù)荷。 第三實施例現(xiàn)在描述第三實施例。根據(jù)本實施例的解碼處理裝置用于確定輸入位流是否已經(jīng)算術(shù)編碼或者另外它們是否已經(jīng)熵編碼，因此根據(jù)來自確定的結(jié)果對輸入位流進(jìn)行解碼。圖11是圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的解碼處理裝置的方框圖。解碼處理裝置I包括用于算術(shù)計算解碼的多值化計算單元8、和用于熵解碼的熵解碼單元15。多值化計算單元8和熵解碼單元15彼此平行地排列。首標(biāo)分析單元11包括確定單元13。確定單元13基于每個輸入位流的首標(biāo)分析，確定輸入位流是否已經(jīng)算術(shù)編碼或者另外它們是否已經(jīng)熵編碼。確定單元13將來自確定的結(jié)果饋送到選擇器16、17、18和19。選擇器16至19響應(yīng)來自確定的每個結(jié)果來確定處理過程。算術(shù)解碼處理單元12與圖I的算術(shù)解碼處理單元相同，并且包括算術(shù)解碼計算單元4、上下文計算單元2、參數(shù)生成單元3、和流轉(zhuǎn)換單元5。熵解碼單元15用于解碼根據(jù)熵編碼所編碼的位流。例如，熵解碼單元15包括用于解碼已經(jīng)根據(jù)由H. 264標(biāo)準(zhǔn)定義的CAVLC編碼的位流的CAVLD。同步檢測單元7和多值化計算單元8與圖I的這些單元相同。下面討論由解碼處理裝置I執(zhí)行的動作過程。確定單元13當(dāng)確定輸入位流已經(jīng)根據(jù)算術(shù)編碼系統(tǒng)被編碼時指示選擇器16至19形成基于算術(shù)解碼的處理過程。最初，輸入位流在被首標(biāo)分析單元11分析之后傳遞到算術(shù)解碼處理單元12。算術(shù)解碼處理單元12生成中間位流，并且然后將所生成的中間位流傳遞到存儲單元6。從存儲單元6中取出的中間位流通過同步檢測單元7被遞送到多值化計算單元8，在多值化計算單元中將中間位流多值化。最后，選擇器19選擇來自多值化計算單元8的輸出，并且將多值化解碼的數(shù)據(jù)傳遞到圖像解碼器(未示出)。當(dāng)確定輸入位流已經(jīng)根據(jù)熵編碼系統(tǒng)被編碼時，確定單元13就指示選擇器16至19形成基于熵解碼的處理過程。還由熵解碼單元15執(zhí)行首標(biāo)分析，以確定由算術(shù)解碼處理單元12生成的中間位流是否與熵編碼一致。最初，輸入位流在被首標(biāo)分析單元11分析之后經(jīng)過中間緩沖器14傳遞到存儲單元6。中間位流直到到達(dá)存儲單元6，根本沒有經(jīng)過計算或處理。響應(yīng)選擇器18作出的選擇，將從存儲單元6取出的中間位流傳遞到熵解碼單元15。熵解碼單元15根據(jù)與熵編碼系統(tǒng)相對應(yīng)的解碼處理來解碼輸入位流。例如，執(zhí)行包括霍夫曼解碼的可變長度解碼。另外，實施根據(jù)由H. 264指定的CAVLD系統(tǒng)的解碼處理。下面參考圖12的流程圖討論動作流程。圖12是圖示由根據(jù)本實施例的解碼處理裝置作出的動作過程的流程圖。最初，位流進(jìn)入解碼處理裝置I。在步驟S71，分析每個輸入位流的首標(biāo)。在步驟S72，在首標(biāo)分析的基礎(chǔ)上確定施加到輸入位流的編碼系統(tǒng)。當(dāng)步驟S72中的確定結(jié)果為算術(shù)編碼系統(tǒng)時，則在步驟S73，輸入位流受到算術(shù)解碼處理。隨后，在步驟S74，在存儲單元6中對中間位流進(jìn)行緩沖。當(dāng)步驟S72中的確定結(jié)果為熵編碼系統(tǒng)時，則在步驟S74，直接對中間位流進(jìn)行緩沖。在緩沖之后的步驟S76，將根據(jù)算術(shù)編碼系統(tǒng)編碼的中間位流多值化。同時，在步·
如上所述，解碼處理裝置I配備有算術(shù)解碼和熵解碼功能，并且響應(yīng)來自由確定單元13作出的確定的結(jié)果，根據(jù)每個編碼系統(tǒng)提供適當(dāng)解碼處理。更具體地，根據(jù)本實施例的解碼處理裝置I允許解碼處理響應(yīng)H. 264標(biāo)準(zhǔn)中的編碼的變化。盡管本實施例討論了包括算術(shù)解碼和熵解碼兩種的結(jié)構(gòu)，但是如果必要可以包括其它解碼處理功能。第四實施例現(xiàn)在描述第四實施例。本實施例描述一種編碼處理裝置。圖13是圖示根據(jù)本實施例的算術(shù)編碼處理裝置的方框圖。算術(shù)編碼處理裝置100包括與圖I的算術(shù)解碼裝置的元素成對的元素。二進(jìn)制化計算單元101用于將壓縮的和編碼的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制。流轉(zhuǎn)換單元102用于將同步字和標(biāo)識符插入到已經(jīng)被轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制的數(shù)據(jù)中，因此生成位流。將所生成的位流存儲在存儲單元103中。同步檢測單元104用于從存儲在存儲單元103中的位流中檢測同步字。同步檢測單元104還用于從位流中排除競爭阻止字節(jié)和其它保留字。如此處理的位流被參數(shù)生成單元105使用以提取用于或然率計算的參數(shù)。上下文計算單元106用于根據(jù)來自參數(shù)生成單元105的所生成的參數(shù)來計算或然率。算術(shù)編碼計算單元107用于根據(jù)或然率對同步檢測的數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)編碼。在流生成單元108中，作為由算術(shù)編碼計算單元107執(zhí)行的處理的結(jié)果，將根據(jù)算術(shù)編碼系統(tǒng)編碼的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成基于算術(shù)編碼的位流。流生成單元108將位流通過緩沖器109傳遞到解碼裝置(未示出)。如果必要的話，流轉(zhuǎn)換單元102將競爭阻止字節(jié)和錯誤標(biāo)識符插入到位流中。另夕卜，流轉(zhuǎn)換單元102以如下方式調(diào)整每個位流的位長度，即位長度等于用于解碼中的多值化處理的處理量單位的倍數(shù)。類似地，流生成單元108用于將算術(shù)編碼的數(shù)據(jù)改變?yōu)槲涣?，以類似流轉(zhuǎn)換單元102的方式執(zhí)行處理。更具體地，流生成單元108將同步字、競爭阻止字節(jié)、和錯誤標(biāo)識符插入位流中；并且流生成單元108以如下方式調(diào)整每個位流的長度，即位流等于用于解碼中的多值處理的處理量單位的倍數(shù)。算術(shù)編碼計算單元107優(yōu)選地使用由H. 264指定的CABAC編碼。上述結(jié)構(gòu)也應(yīng)用于編碼處理裝置，因此緩沖用于一次處理多位的二進(jìn)制化計算、和設(shè)計用于每次一位的處理的算術(shù)編碼之間的處理速度差。以高速進(jìn)行二進(jìn)制化計算，而沒有不利地影響算術(shù)編碼，同時每次一位地執(zhí)行算術(shù)編碼。因此，不必給二進(jìn)制化計算或算術(shù)編碼的任一處理提供高速時鐘信號，因此在設(shè)計編碼處理裝置的設(shè)計上降低了限制。本發(fā)明基于有利地使得設(shè)計解碼處理裝置變得容易的時鐘速度實現(xiàn)了算術(shù)解碼計算和多值化計算，且實時地顯示圖像。本發(fā)明分割用于每次只處理一位的算術(shù)解碼、和用于每次處理多位的多值化計算之間的處理，并且通過緩沖將前者連接到后者，因此緩沖了它們之間的處理速度差。本發(fā)明在對算術(shù)解碼的解碼數(shù)據(jù)進(jìn)行多值化計算之前，將其轉(zhuǎn)換成偽位流，并且·因此在多值化計算期間排除同步中的錯誤的出現(xiàn)。因此，無誤地顯示再現(xiàn)圖像。當(dāng)然，根據(jù)使得設(shè)計解碼處理裝置變得容易的時鐘速度，以高速進(jìn)行多值化計算，因此排除了由于數(shù)據(jù)溢出所造成的數(shù)據(jù)缺失的出現(xiàn)。已經(jīng)參考附圖描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，應(yīng)該理解，本發(fā)明不僅限于這些精確的實施例，并且在不偏離如由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍或精神的前提下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對其作出各種改變和修改。本公開的一個實施例提供一種解碼處理裝置，包括上下文計算單元，用于計算包含在輸入位流中的碼元的或然率；參數(shù)生成單元，用于生成用于所述上下文計算單元的參數(shù)；算術(shù)解碼計算單元，用于根據(jù)所述或然率對所述輸入位流進(jìn)行解碼，因此提供解碼數(shù)據(jù)；流轉(zhuǎn)換單元，用于將所述解碼數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成中間位流；存儲單元，用于存儲所述中間位流；同步檢測單元，用于從所述存儲單元中饋送出的所述中間位流中檢測計算開始計時，因此提供檢測的計算開始計時；以及多值化計算單元，用于允許與來自所述同步檢測單元的所述檢測的計算開始計時同步地將從所述存儲單元饋送出的所述中間位流多值化。在一個示例中，在所述解碼處理裝置中，所述參數(shù)生成單元在每單位時間處理的位量方面不同于所述多值化計算單元。在一個示例中，在所述解碼處理裝置中，所述存儲單元包括用于臨時存儲所述輸入位流的緩沖器。在一個示例中，在所述解碼處理裝置中，所述流轉(zhuǎn)換單元將同步字插入到所述解碼數(shù)據(jù)中。在一個示例中，在所述解碼處理裝置中，所述流轉(zhuǎn)換單元在所述中間位流被不正確地多值化時、或者在多值化計算期間檢測到所述中間位流中的同步字、或者在所述中間位流中的同步字位置檢測到除了被指定作為同步字的一位串之外的另一位串時，將錯誤標(biāo)識符插入到所述中間位流中。在一個示例中，在所述解碼處理裝置中，所述流轉(zhuǎn)換單元執(zhí)行字節(jié)對齊處理，以生成所述中間位流。在一個示例中，在所述解碼處理裝置中，所述流轉(zhuǎn)換單元將競爭阻止字節(jié)插入到所述中間位流中。在一個示例中，在所述解碼處理裝置中，所述流轉(zhuǎn)換單元以如下方式生成所述中間位流，即，用于包含在所述中間位流中的并由所述多值化計算單元生成的每個語義元素的所述中間位流的位長度在長度方面小于用于包含在所述輸入位流的每個語義元素的所述輸入位流的位長度。在一個示例中，在所述解碼處理裝置中，所述流轉(zhuǎn)換單元在所述輸入位流是非壓縮代碼時，將所述輸入位流直接轉(zhuǎn)換成所述中間位流。在一個示例中，在所述解碼處理裝置中，所述流轉(zhuǎn)換單元根據(jù)熵編碼算法而不是算術(shù)編碼算法來生成所述中間位流。在一個示例中，在所述解碼處理裝置中，對每個語義元素而言，所述算術(shù)解碼計算單元使用軟件對包括在H. 264標(biāo)準(zhǔn)中的語義元素中的“mk_skip_flag”、“mb_field_flag”和“end_0f_Slice_flag”中的至少一個，進(jìn)行解碼，并且其中所述算術(shù)解碼計算單元不使用所述軟件對來自包括在H. 264標(biāo)準(zhǔn)中的語義元素中的“mb_type”至“coeff_abs_level_minus”的語義元素連續(xù)地進(jìn)行解碼。
在一個示例中，在所述解碼處理裝置中，所述同步檢測單元從所述中間位流中檢測所述同步字，因此檢測所述計算開始計時。在一個示例中，在所述解碼處理裝置中，所述多值化計算單元將所述中間位流多值化，因此生成語義元素。在一個示例中，所述解碼處理裝置還包括確定單元，用于確定所述輸入位流已經(jīng)被編碼的方法；熵解碼單元，用于將從所述存儲單元中饋送出的所述中間位流多值化，其中當(dāng)所述確定單元確定已經(jīng)根據(jù)算術(shù)編碼對所述輸入位流進(jìn)行編碼時，由所述多值化計算單元將從所述存儲單元中饋送出的所述中間位流多值化，以及其中當(dāng)所述確定單元確定已經(jīng)根據(jù)熵編碼而不是所述算術(shù)編碼對所述輸入位流進(jìn)行編碼時，由所述熵解碼單元對從所述存儲單元中饋送出的所述中間位流進(jìn)行解碼。在一個示例中，在所述解碼處理裝置中，當(dāng)所述確定單元確定已經(jīng)根據(jù)所述熵編碼對所述輸入位流進(jìn)行編碼時，則直接將所述輸入位流傳遞到所述存儲單元中，所述輸入位流被作為所述中間位流從該存儲單元輸出。本公開的另一實施例提供一種解碼處理方法，該方法包括計算包括在輸入位流中的碼元的或然率；生成用于所述計算碼元或然率的參數(shù)；根據(jù)所述或然率對所述輸入位流進(jìn)行解碼，因此提供解碼的數(shù)據(jù)；將所述解碼的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成中間位流；存儲所述中間位流，因此提供存儲的中間位流；從所述存儲的中間位流中檢測計算開始計時，因此提供檢測的計算開始計時；以及與所述檢測的計算開始計時同步地將所述存儲的中間位流多值化。在一個示例中，在所述解碼處理方法中，所述將所述解碼的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成所述中間位流包括將同步字插入到所述解碼的數(shù)據(jù)中。 在一個示例中，在所述解碼處理方法中，所述將所述解碼的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成所述中間位流包括在不正確地多值化所述中間位流時、在多值化計算期間檢測到所述中間位流中的同步字、在所述中間位流中的同步字位置從所述中間位流中檢測到除了被指定為同步字的一位串之外的另一位串時，將錯誤標(biāo)識符插入到所述中間位流中。 在一個示例中，所述解碼處理方法還包括確定所述輸入位流已經(jīng)被編碼的方法；以及作為熵解碼步驟，將所述存儲的中間位流多值化，其中當(dāng)確定已經(jīng)根據(jù)算術(shù)編碼對所述輸入位流進(jìn)行編碼時，則通過所述與所述檢測的計算開始計時同步地將所述存儲的中間位流多值化來將所述存儲的中間位流多值化，以及其中當(dāng)確定已經(jīng)根據(jù)熵編碼對所述輸入位流進(jìn)行編碼時，則將所述中間位流直接存儲為所述中間位流，但是通過所述作為熵解碼步驟的將所述存儲的中間位流多值化來對所述存儲的中間位流進(jìn)行解碼。本公開的再一實施例提供一種編碼處理裝置，包括二進(jìn)制化計算單元，用于二進(jìn)制化壓縮的和編碼的數(shù)據(jù)，因此提供二進(jìn)制化的數(shù)據(jù)；流轉(zhuǎn)換單元，用于將同步字插入到所述二進(jìn)制化的數(shù)據(jù)中，因此生成中間位流；存儲單元，用于存儲所述中間位流；同步檢測單元，用于從所述存儲單元中饋送出的所述中間位流中檢測計算開始計時；上下文計算單元，用于與所述計算開始計時同步地計算來自所述中間位流的或然率；參數(shù)生成單元，用于生成用于所述上下文計算單元的參數(shù)；算術(shù)編碼計算單元，用于根據(jù)所述或然率對所述中間位流進(jìn)行算術(shù)編碼。
工業(yè)實用性本發(fā)明可應(yīng)用于位流解碼領(lǐng)域，其中位流是根據(jù)算術(shù)編碼系統(tǒng)，例如H. 264和其它圖像壓縮/解壓縮編碼的。
權(quán)利要求
1.一種用于解碼經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)的解碼裝置，已經(jīng)通過執(zhí)行對二進(jìn)制信號的算術(shù)編碼而生成了所述經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)，并且已經(jīng)通過將多值化的語義元素二進(jìn)制化而生成了所述二進(jìn)制信號，所述解碼裝置包括 算術(shù)解碼單元，用于對所述經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)執(zhí)行算術(shù)解碼，以生成二進(jìn)制信號； 轉(zhuǎn)換單元，用于根據(jù)位串操作轉(zhuǎn)換所述二進(jìn)制信號，以將經(jīng)轉(zhuǎn)換的二進(jìn)制信號存儲在中間緩沖器上；以及 多值化操作單元，用于對從所述中間緩沖器讀取的所述經(jīng)轉(zhuǎn)換的二進(jìn)制信號執(zhí)行多值化處理。
2.如權(quán)利要求I所述的解碼裝置，其中所述轉(zhuǎn)換單元將使用鏈接的一元k階指數(shù)哥倫布二進(jìn)制化所二進(jìn)制化的語義元素轉(zhuǎn)換為具有小于k值的階數(shù)的指數(shù)哥倫布碼，其中k是自然數(shù)。
3.如權(quán)利要求2所述的解碼裝置，其中所述轉(zhuǎn)換單元檢測前綴，并將新前綴和新后綴添加到后綴。
4.如權(quán)利要求I所述的解碼裝置，其中所述經(jīng)轉(zhuǎn)換的二進(jìn)制信號關(guān)于碼字的分配具有順序不連續(xù)性。
5.如權(quán)利要求I所述的解碼裝置，其中所述轉(zhuǎn)換單元如此執(zhí)行轉(zhuǎn)換，以便對于至少一個語義元素提供縮短的位長度。
6.如權(quán)利要求I所述的解碼裝置，其中所述轉(zhuǎn)換單元依據(jù)所述多值化操作單元每一個周期的操作位量執(zhí)行轉(zhuǎn)換。
7.一種用于解碼經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)的方法，已經(jīng)通過執(zhí)行對二進(jìn)制信號的算術(shù)編碼而生成了所述經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)，并且已經(jīng)通過將多值化的語義元素二進(jìn)制化而生成了所述二進(jìn)制信號，所述解碼方法包括 對所述經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)執(zhí)行算術(shù)解碼，以生成二進(jìn)制信號； 根據(jù)位串操作轉(zhuǎn)換所述二進(jìn)制信號，以將經(jīng)轉(zhuǎn)換的二進(jìn)制信號存儲在中間緩沖器上；以及 對從所述中間緩沖器讀取的所述經(jīng)轉(zhuǎn)換的二進(jìn)制信號執(zhí)行多值化處理。
8.一種用于解碼經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)的解碼裝置，已經(jīng)通過執(zhí)行對二進(jìn)制信號的算術(shù)編碼而生成了所述經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)，并且已經(jīng)通過將多值化的語義元素二進(jìn)制化而生成了所述二進(jìn)制信號，所述解碼裝置包括 輸入緩沖器，用于臨時存儲所述經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)； 算術(shù)解碼單元，用于對從所述輸入緩沖器讀取的經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)執(zhí)行算術(shù)解碼，以生成二進(jìn)制信號； 轉(zhuǎn)換單元，用于根據(jù)位串操作轉(zhuǎn)換所述二進(jìn)制信號，以生成經(jīng)轉(zhuǎn)換的二進(jìn)制信號； 中間緩沖器，用于臨時存儲由所述轉(zhuǎn)換單元生成的經(jīng)轉(zhuǎn)換的二進(jìn)制信號；以及 多值化操作單元，用于對從所述中間緩沖器讀取的所述經(jīng)轉(zhuǎn)換的二進(jìn)制信號執(zhí)行多值化處理。
9.一種用于解碼經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)的解碼裝置，已經(jīng)通過執(zhí)行對二進(jìn)制信號的算術(shù)編碼而生成了所述經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)，并且已經(jīng)通過將多值化的語義元素二進(jìn)制化而生成了所述二進(jìn)制信號，所述解碼裝置包括算術(shù)解碼單元，用于對所述經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)執(zhí)行算術(shù)解碼，以生成二進(jìn)制信號； 轉(zhuǎn)換單元，用于如此轉(zhuǎn)換所述二進(jìn)制信號，使得減小針對所述語義元素的最大位長度，以將經(jīng)轉(zhuǎn)換的二進(jìn)制信號存儲在中間緩沖器上；以及多值化操作單元，用于對從所述中間緩沖器讀取的所述經(jīng)轉(zhuǎn)換的二進(jìn)制信號執(zhí)行多值化處理。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于解碼經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)的解碼裝置和方法，已經(jīng)通過執(zhí)行對二進(jìn)制信號的算術(shù)編碼而生成了所述經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)，并且已經(jīng)通過將多值化的語義元素二進(jìn)制化而生成了所述二進(jìn)制信號，所述解碼裝置包括算術(shù)解碼單元，用于對所述經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)執(zhí)行算術(shù)解碼，以生成二進(jìn)制信號；轉(zhuǎn)換單元，用于根據(jù)位串操作轉(zhuǎn)換所述二進(jìn)制信號，以將經(jīng)轉(zhuǎn)換的二進(jìn)制信號存儲在中間緩沖器上；以及多值化操作單元，用于對從所述中間緩沖器讀取的所述經(jīng)轉(zhuǎn)換的二進(jìn)制信號執(zhí)行多值化處理。
文檔編號H04N7/26GK102892001SQ201210382520
公開日2013年1月23日 申請日期2005年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月9日
發(fā)明者東島勝義, 井口雅保, 安倍清史, 樋田博明, 西孝啟 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社