[发明专利]可变长码解码加速装置

说明书

技术领域

本发明涉及可变长码的解码，更具体而言，涉及一种可变长码解码加速装置、利用该可变长码解码加速装置的可变长码解码装置及方法。

背景技术

可变长码解码器是视频解码器的重要组成部分。编码器根据符号在码流中出现的频率采用不同长度的码字进行编码，出现频率高的符号采用较短的码字进行编码，出现频率低的符号采用较长的码字进行编码。由于码字的长度不是固定的，整个解码过程具有很高的相互依赖性，因此很难通过并行处理的方法来加快解码的速度。目前最常用的可变长码解码方法是查表法。这种方法通过从码流中读取具有固定比特数的码段作为索引在码表中进行检索。另外，为了减小码表的大小，加快码表检索速度，提出了诸如多级查表之类的一些优化方法。这些优化方法例如1993年10月12日出版的名称为“Variable length decoding using lookup tables”的美国专利No.5,253,053中所公开的采用两级或更多级查找表的可变长码解码方法，以及2000年1月4日出版的名称为“Dual-speed variable length decodingarchitecture for MPEG-2 video data”的美国专利No.6,011,498中所公开的单独使用高速查找表来确定MPEG-2视频流中的主要数据：DCT系数的用于解码MPEG视频数据的方法。这些相关专利的全部内容通过引用被结合于此。

如上所述，在常用的利用查找表的可变长码解码方法中，通常包括三个主要步骤或阶段：1.请求码段：解码器在这个阶段会输出用于请求下一个输入码段的码段请求信息，例如针对MPEG-2/4/VC-1标准，解码器将桶形移位器移位位数输出给桶形移位器，或者针对AVS标准，解码器将指数哥伦布码阶数输出给指数哥伦布码解码器以请求下一个输入码段；2.获得码段：在这个阶段，例如桶形移位器/指数哥伦布码解码器等用于产生下一个输入码段的单元将会根据移位位数/指数哥伦布码阶数等产生下一个输入码段给解码器；3.解码码字：在这个阶段，输入码段将被作为索引，以在码表中检索得到被编码的符号以及解码下一个码字(即，请求下一输入码段)所需要的信息(例如桶形移位器移位位数或指数哥伦布码阶数)。以上三个步骤顺序执行，如图5所示，请求码段和获得码段阶段通常分别占用一个时钟周期，而由于视频标准中的码表都很大，通常被存放在静态存储器中，查找码表即解码码字阶段通常要占用两个以上的时钟周期，因而访问存储器的时间大大超过了请求码段和获得码段所需要的时间。因此可变长码解码的速度主要取决于查找码表的时间。对于较长的码字，由于解码了足够多的比特，所以访问存储器所需的较大的时间延迟是可以接受的。但是对于短码字而言，过慢的解码速度会降低整个解码器的性能。

针对以上短码字解码速度影响整个解码器性能的问题，本发明提出了将长码字和短码字的解码区别对待的解码方法，从而提高整个可变长码解码器的解码速度。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种可变长码解码加速装置，该装置包括：码字区分单元，被配置为判断输入码段中的待解码码字是否是短码字；以及短码字解码加速单元，被配置为在码字区分单元判断出待解码码字为短码字之后，立即计算用于请求下一输入码段的码段请求信息，以使得在待解码码字的解码完成之前得到码段请求信息以请求下一输入码段。

根据本发明，优选地，短码字为长度小于或等于N比特的码字，这里N是根据在不对短码字进行优化的情况下解码码字所需要的平均时间和所期望的解码速度而预先设定的正整数。

根据本发明，优选地，待解码码字是根据MPEG-2、MPEG-4或VC-1标准编码的码字。在这种情况下，码段请求信息是用于获得下一输入码段的移位位数。码字区分单元根据可变长码编码规则，通过检查输入码段中的高位比特来判断输入码段中的待解码码字是否是短码字。短码字解码加速单元被配置为根据可变长码编码规则，输出与被判断为短码字的待解码码字相对应的移位位数。

根据本发明，优选地，待解码码字是根据AVS标准编码的码字。在这种情况下，码段请求信息是用于获得下一输入码段的指数哥伦布码阶数。码字区分单元将输入码段的数值与预定阈值进行比较，并且当输入码段的数值小于或等于预定阈值时，码字区分单元判断出输入码段中的待解码码字是短码字。此外，优选地，所述短码字是长度小于或等于N比特的码字，并且所述预定阈值是N比特指数哥伦布码所能表示的最大数值。并且，短码字解码加速单元被配置为在待解码码字为短码字时，根据可变长码编码规则获得与输入码段的数值相对应的指数哥伦布码阶数。