[发明专利]CAVLC解码方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及视频处理领域，更具体地涉及CAVLC解码方法和系统。

背景技术

CAVLC(上下文自适应变长编码)是一种用于降低比特率并充分利用统计冗余的熵编码技术，被广泛地应用在诸如H.264之类的视频标准中。在CAVLC编码过程中，通常会涉及以下五种语法元素的编码处理：Coeff_token、Trailing_ones_sign(为了简单，记为T1)、Levels、Total_zeros、以及Run_before。这五种语法元素与作为编码对象的色度/亮度系数块的相关统计信息的对应关系如下：

在CAVLC解码过程中，输入比特流中的符号之间的依赖性以及每个码字的码长在该码字被解码之前的未知性对完成整个CAVLC解码过程所需的时间会产生很大影响。目前，很多加快CAVLC解码过程的工作都集中在改善CAVLC解码效率从而加快解码速度上，并且提出了以下三种不同的方案：

1)基于模式搜索的CAVLC解码方法。在该方法中，分析比特模式和系数块之间的相互关系，并在解码之前进行模式搜索操作；如果某个比特模式与预先定义的查找表(该查找表存储了比特模式和系数块之间的对应关系，即根据该查找表可以找出与特定比特模式相对应的系数块)中的一个比特模式相匹配，则可以跳过CAVLD解码过程而直接从上述查找表中查找得出与该比特模式相对应的系数块。该方法的问题在于，预先定义的查找表中并不能穷尽地存储比特模式和系数块之间的对应关系(这导致不能保证一定能在该查找表中找出与某比特模式相对应的系数块)，所以解码性能只能改进10％。

2)基于关键路径的CAVLC解码方法。在该方法中，对CAVLC解码器中的关键路径(即，CAVLC解码器中耗时最长的解码处理)进行分析，并且通过自适应地检测输入比特流中的连续符号来减少CAVLC解码器中的关键路径所花费的时间。在CAVLC解码器中的关键路径所花费的时间变短的情况下，CAVLC解码器可以以更高的时钟频率进行操作，从而可以降低CAVLC解码器完成整个解码过程所需要的时间总量。

3)基于两个非零系数之间的零系数的数目的解码方法。在该方法中，识别一串连续的零值的run_before的码字直至紧接着这一串码字的第一个非零值的run_before码字，并在一个时钟周期内将其全部解码。此方法在整个系数块中零值系数的个数很少甚至没有时，能有效提升run_before语法元素的解码速度；但当量化参数(QP)增大时，即零值系数的个数增加时，该算法的提速效果降低；并且对于色度DC(直流系数)块来说，该方法效率也不高。

发明内容

鉴于以上所述的问题，本发明提供了一种新颖的CAVLC解码方法和系统。

根据本发明实施例的CAVLC解码方法，包括对输入码流中的语法元素Coeff_token、Trailing_ones_sign、Level、Total_zeros、以及Run_before进行解码，其中，通过以下处理在一个时钟周期内完成对两个连续的Level语法元素的解码：利用用于语法元素Level的查找表找出第(2n-1)个Level语法元素的前缀长度和前缀码，利用第(2n-1)个Level语法元素的前缀码、后缀码和后缀长度获取第(2n-1)个Level语法元素的幅值代码，并且根据第(2n-1)个Level语法元素的幅值代码获取第(2n-1)个Level语法元素所对应的系数幅值，其中，第(2n-1)个Level语法元素的后缀长度是根据第2(n-1)个Level语法元素所对应的系数幅值的绝对值、以及第2(n-1)个Level语法元素的后缀长度计算得出的，n为不小于1的整数；以及利用第(2n-1)个Level语法元素的前缀长度和后缀实际长度找出第2n个Level语法元素的代码起始位置，利用用于语法元素Level的查找表找出第2n个Level语法元素的前缀长度和前缀码，根据第2n个Level语法元素的前缀码、后缀码和后缀长度获取第2n个Level语法元素的幅值代码，并且根据第2n个Level语法元素的幅值代码获取第2n个Level语法元素所对应的系数幅值，其中，第2n个Level语法元素的后缀长度是根据第(2n-1)个Level语法元素所对应的系数幅值的绝对值、以及第(2n-1)个Level语法元素的后缀长度计算得出的。