[发明专利]用于静态霍夫曼表生成的全并行频数生成电路结构与方法

说明书

本发明公开一种用于静态霍夫曼表生成的全并行频数生成电路结构与方法，包括257个Cell子模块以及信号发生模块；每个Cell子模块存储有符号值SYMBOL和该符号值对应的频数值FREQ；各Cell子模块接收信号Input_symbol，当前子模块的输出信号Freq_out与Symbol_Out接入下一级子模块，分别作为下一级子模块的输入的控制信号Freq_Right和Symbol_Right；下一级子模块根据输入的控制信号决定自身存储的符号值SYMBOL和频数值FREQ是否发生变化，以实现更新的功能。本发明所提出的电路结构和方法能够有效地减小霍夫曼表生成的时间，提高图片编码效率。

技术领域

本发明涉及数字图像编码芯片设计技术领域，具体为一种用于静态霍夫曼表生成的全并行频数生成电路结构与方法。

背景技术

霍夫曼编码是可变长编码的一种，由Huffman于1952年提出，其基本的实现原理是先对图像数据扫描一遍，经过DCT、量化、Zigzag排序、DC/AC系数中间符号转换等操作，再统计出其中各种符号出现的概率，按概率的出现的频率对应每个字符生成不同长度的唯一码字，由此得到一张图像的霍夫曼码表。最后，用对应码字来替换经过中间符号转换后的字符。由于霍夫曼码表中出现频率大的字符对应码字长度短，频率小的字符对应的码字长度长，所以最后得到的码流相比原数据会显著减小，这样就可以达到压缩数据的目的。

针对固有霍夫曼表与被压缩数据关联性较小、压缩率较低的问题，现有基于静态霍夫曼编码方法采用了统计图片或者码块中所有符号实际频数的策略，进而精确地给出所有符号频数，最终提升了压缩率。但是，该方法需要在图片编码前对图片扫描一遍，增大了图片处理时间，降低了图片编码效率。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种能够有效地减小霍夫曼表生成的时间，提高图片编码效率的用于静态霍夫曼表生成的全并行频数生成电路结构与方法。技术方案如下：

一种用于静态霍夫曼表生成的全并行频数生成电路结构，包括257个Cell子模块：Cell_0子模块、Cell_1子模块、…、Cell_256子模块，以及信号发生模块；每个Cell子模块存储有符号值SYMBOL和该符号值对应的频数值FREQ；输入字符值的范围为0-255，Cell_256子模块用于提供取反码点；各Cell子模块接收信号Input_symbol，当前子模块的输出信号Freq_out与Symbol_out接入下一级子模块，分别作为下一级子模块的输入的控制信号Freq_Right和Symbol_Right；下一级子模块根据输入的控制信号决定自身存储的符号值SYMBOL和频数值FREQ是否发生变化；被输入新的一个字符后，该子模块存储的对应的符号频数值FREQ发生改变，从而更新该子模块的控制信号Symbol_EN，Freq_New 和Symbol_Set；信号Symbol_EN通过所述信号发生模块更新信号Shift_EN的值来选定需要更新的子模块，选定完成后，通过信号Freq_New 和Symbol_Set来实现对各个模块的更新。

一种全并行频数生成方法，每个Cell子模块包含置位Freq_New、保持Freq_0和移位Freq_Right三种更新方式，更新方式的选择由输入的控制信号shift_EN、Min_EN、SORT；Freq_Right、Freq_New、Freq _0的大小关系，以及Symbol_Set、Symbol_0、Symbol_ Right的大小关系来选择；shift_EN控制子模块数据的更新；若shift_EN为1，表示该子模块需要更新，若为0，则该子模块的值保持不变；Min_EN为1表示该模块符号最小，则将其频数置零，符号置为左边子模块的符号；当SORT为1，shift_EN为1，Min_EN为0时，则根据Freq_Right、Freq_New、Freq_0的关系来判断。

进一步的，所述判断的过程如下：