[发明专利]二进制算术编码器及其编码方法

权利要求书

1.一种二进制算术编码器，用于输出多种编码模式的二进制算术编码的码流，其特征在于，包括编码区间更新与归一化模块、编码下限更新与归一化模块和码流提取模块，所述编码区间更新与归一化模块、编码下限更新与归一化模块和码流提取模块形成并行的三级流水结构；

所述编码区间更新与归一化模块，作为第一级流水引擎，用于提取编码状态、编码模式以及编码符号，更新编码区间和完成编码区间的归一化，并输出编码区间归一化的迭代次数以及编码区间至所述编码下限更新与归一化模块；

所述编码下限更新与归一化模块，作为第二级流水引擎，用于提取编码符号、编码模式、编码区间归一化的迭代次数以及编码区间，更新编码下限和完成编码下限的归一化，并输出编码下限的溢出位以及编码下限归一化的迭代次数至码流提取模块；所述编码区间更新与归一化模块还输出大概率字符的区间长度至编码下限更新与归一化模块；

所述码流提取模块，作为第三级流水引擎，用于提取所述编码下限归一化的迭代次数和编码下限的溢出位，输出变长码流以及码流长度；

所述二进制算术编码器通过选择器实现模式复用；所述编码模式包括常规编码模式、等概率编码模式和截止编码模式；模式复用时，所述编码下限更新与归一化模块包括第三选择器、第四选择器、第一加法器、第五选择器、第二移位器、第三移位器、第四移位器、第一比较器和第二D触发器；其中，第三选择器，用于根据当前编码模式和当前编码符号，从所述当前的编码区间、当前编码模式下的大概率字符的区间长度和编码下限的默认值中择一作为输出；第四选择器，用于根据当前编码模式从编码下限或2倍的编码下限中择一作为输出；第一加法器，用于根据所述第三选择器和第四选择器获得归一化前的编码下限；第五选择器，用于根据所述编码模式从所述编码区间归一化的迭代次数和编码下限归一化的迭代次数的默认值中择一作为编码下限归一化的迭代次数进行输出；第二移位器，用于根据编码下限归一化的迭代次数将归一化前的编码下限左移，取低9位，得到归一化后的编码下限的低9位；第三移位器，用于将所述第二移位器所得结果右移9位得到编码下限的溢出位；第四移位器，用于根据编码下限归一化的迭代次数将常数0x1ff右移，常数0x1ff右移后与归一化前的编码下限按位或操作的结果通过第一比较器与常数0x3ff进行比较，根据比较结果得到归一化后的编码下限的最高位，归一化后的编码下限经过所述第二D触发器后，输出编码下限待下一周期备用。

2.如权利要求1所述的二进制算术编码器，其特征在于，模式复用时，所述编码区间更新与归一化模块包括第一选择器、第一减法器、第二选择器、首1检测电路、第一移位器和第一D触发器；其中，

第一选择器，用于根据提取的编码模式获得当前编码模式下的小概率字符的区间长度；

第一减法器，用于根据当前的编码区间和当前编码模式下的小概率字符的区间长度，获得当前编码模式下的大概率字符的区间长度；

第二选择器，用于根据当前编码模式和当前编码符号从当前的编码区间、当前编码模式下的小概率字符的区间长度和当前编码模式下的大概率字符的区间长度中择一作为归一化前的编码区间进行输出；

首1检测电路，用于对所述归一化前的编码区间进行前导0计数，得到编码区间归一化的迭代次数；

第一移位器，用于根据所述编码区间归一化的迭代次数对归一化前的编码区间进行左移输出归一化后的编码区间，归一化后的编码区间经所述第一D触发器后输出编码区间待下一周期备用。

3.如权利要求2所述的二进制算术编码器，其特征在于，当前编码模式为常规编码模式或等概率编码模式时，查表得到4个小概率字符的区间长度初始值，所述第一选择器选择4个小概率字符的区间长度初始值的其中一个作为当前编码模式下的小概率字符的区间长度；当前编码模式为截止编码模式时，所述小概率字符的区间长度等于2。

4.如权利要求2所述的二进制算术编码器，其特征在于，当前编码模式为等概率编码模式时，所述第二选择器选择当前的编码区间为输出；当前编码模式为截止编码模式且当前编码符号为1，或当前编码模式为常规编码模式下且当前编码符号为0时，所述第二选择器选择当前编码模式下的小概率字符的区间长度为输出；其他情况所述第二选择器选择当前编码模式下的大概率字符的区间长度为输出。