[发明专利]一种基于VivadoHLS实现的CABAC流水线编码方法

权利要求书

1.一种基于Vivado HLS实现的CABAC流水线编码方法，其特征在于：其步骤如下：

(1)、初始化算术编码变量与上下文模型；

(2)、常规编码阶段划分，常规编码阶段划分为6步：上下文模型的读取、编码区间的划分、上下文模型的更新、正规化过程、字节码流的生成、码流输出；

(3)、编码阶段按流水线布置；

(4)、在Vivado HLS上实现设计；

(5)、为编码过程添加指令；

(6)、编写测试用例；

(7)、高级综合；

(8)、C与RTL级联合仿真。

2.根据权利要求1所述的一种基于Vivado HLS实现的CABAC流水线编码方法，其特征在于：所述上下文模型的读取步骤是：根据上下文模型的索引值从数组pState[460]中读取上下文模型，它的概率状态为pStateIdx，最大概率符号为valMPS，最小概率符号为1-valMPS。

3.根据权利要求1所述的一种基于Vivado HLS实现的CABAC流水线编码方法，其特征在于：所述区间划分的步骤是：取上次编码结果codIRange的前3位，与pStateIdx一起构成的坐标，查表得到当发生LPS时，编码区间宽度值codIRangeLPS，默认输入的binVal等于valMPS，并执行发生MPS时的操作：令codIRange减去codIRangeLPS，然后再判断输入的binVal是否等于上下文模型中的MPS，如果等于，则区间划分结束，如果不等于，则执行发生LPS时的操作：令上次编码的结果codILow叠加当前的codIRange，再给codIRange赋以新值codIRangeLPS。

4.根据权利要求1所述的一种基于Vivado HLS实现的CABAC流水线编码方法，其特征在于：所述上下文模型的更新步骤是：CABAC事先设计好了概率状态转移表，以当前的概率状态为坐标，查表即可得到新的概率状态，将新的概率状态赋给对应的上下文模型。

5.根据权利要求1所述的一种基于Vivado HLS实现的CABAC流水线编码方法，其特征在于：所述正规化过程的步骤是：判断区间划分结果是否在预先设置的合理区间范围内，如果在，则不执行任何操作，如果不在，则计算需要扩大的倍数，这里扩大的倍数都是2的幂次，所以只用对codIRange和codILow进行左移操作即可，左移的位数累加到变量firstbitflag中。

6.根据权利要求1所述的一种基于Vivado HLS实现的CABAC流水线编码方法，其特征在于：所述字节码流的生成步骤是：判断firstbitflag是否大于等于8，如果是，则截取codILow的高8位(有时可能是高9或10位)作为码字，并且firstbitflag减8(或者9，10)，继续累加下次正规化过程的移位数，如果不是，则跳过接下来的码流输出环节。

7.根据权利要求1所述的一种基于Vivado HLS实现的CABAC流水线编码方法，其特征在于：所述码流输出的步骤是：判断上一步生成的码字是否等于255，如果是，则bitOutstanding累加1，如果不是，则bitOutstanding赋值为0，由于算术编码过程中，当前生成的码流可能超过8位，需要向上一个生成的8位字节码流进位,所以在输出码字的过程中，我们单独设置一个缓冲字节，存放当前生成的码字，使其在码流输出阶段不必输出，等待下一次生成新的码字，叠加新码字的进位再输出，然后输出bitOutstanding个溢出码流再叠加进位之后的码字，最后新的码字将再次放入这个缓冲字节中。