[发明专利]上下文自适应二进制数据算术编码（CABAC）解码技术

说明书

技术领域

本发明一般地涉及视频数据解码器和编码器，并且更具体地涉及用于优化这些解码器和编码器的技术。

背景技术

在相关领域中，最近的努力是并行执行多个处理任务，尤其是多个视频处理任务。这成为极为重要的任务，因为，一方面视频处理的计算量非常大，但另一方面，单个处理器的处理能力无法进一步提升。典型的示例是ITU-T在2008年3月发布的H.264视频标准（以下简称“H.264标准”）。为了支持高级应用，与H.264标准兼容的解码器和编码器必须并行运行。并行运行通常包括将单个任务分解为多个子任务并且同时处理多个子任务。

然而，由于上下文自适应二进制数据算术编码（CABAC），H.264解码器/编码器不能完全并行执行。CABAC是通过H.264视频解码器进行的数据压缩/编码过程。CABAC过程是完全顺序的，即，对每一个处理步骤，所需要的输入数据依赖于前一步骤的输出数据。由于这种依赖性，压缩数据块的CABAC解码过程不能分割成多个子任务并在多个并行处理器上运行。

在变换系数的解码处理期间，进行一个这样的CABAC解码处理，其中从CABAC数据流解压缩16或64阵列变换系数。用于在此变换系数解码处理期间解码4×4或8×8子宏块阵列的操作的总体顺序包括下列步骤：1）解码非零变换系数的总数；2）解码最后一个非零变换系数的索引值；3）解码给出所有非零变换系数的索引值的二值图，以及4）对于图中的每个非零变换系数：一次解码一个比特，直到遇到零比特或已经解码了特定的比特数（例如，I=14）；以及如果已经解码特定的比特数，那么使用旁路编码（未压缩）的指数哥伦布码解码系数值。

最后的步骤（4）通常通过在通用的CABAC比特解码函数上运行循环来进行直到遇到特定的比特计数或零比特。用于执行此步骤的伪代码可以呈现如下：

decode_binary_decision是通用的CABAC比特解码函数，其中它的输入参数是CABAC对象、待解码的压缩比特流以及与解码的数据的类型相关联的上下文。被包括在压缩数据流中的数据有许多不同类型。例如，这些数据类型包括运动向量、宏块模式、预测类型和标志。每种不同类型的数据都使用它自己在CABAC解码器中预定义的上下文。解码器根据其上下文解码每个比特。

因此，对于被设计成运行在并行处理硬件上的高性能H.264视频解码器，CABAC解码是性能瓶颈，在许多情况下决定了视频解码器的整体性能。

因此，提供一种用于加速执行CABAC解码处理的解决方案是有利的。

发明内容

本发明的某些实施例包括一种用于实现变换系数的解码处理的方法。该方法包括：解码输入的压缩比特流的连续比特；使用多个解码的比特计算第一符号值（symbol value）；如果解码的比特的总数小于特定的比特计数，那么返回第一符号值；如果解码的比特的总数等于特定的比特计数，那么计算第二符号值；并返回第二符号值。

本发明的某些实施例还包括一种用于解码变换系数的解码器。该解码器包括：上下文自适应二进制数据算术编码（CABAC）解码器，用于解码输入的压缩比特流的连续比特；第一加法器，用于通过将解码的比特的数量加一来计算第一符号值；比较器，用于确定解码的比特的总数是否等于特定的比特计数；指数哥伦布码解码器，用于在解码的比特的总数等于特定的比特计数时解码输入的压缩比特流；以及第二加法器，用于通过将第一符号值和使用指数哥伦布码解码器生成的结果相加来生成第二符号值。

附图说明

在作为本说明书所附的权利要求中，特别地指出并清楚地请求保护被视为是本发明的主题。根据结合附图的以下详细描述，本发明的前述及其他特征和优点将显而易见。

图1是示出根据本发明的一个实施例实现的用于优化变换系数的解码处理的方法的流程图。

图2是示出根据本发明的一个实施例实现的用于解码具有相同的上下文的比特的处理的流程图。

图3是示出根据本发明的一个实施例实现的用于解码连续的比特的处理的流程图。

图4是根据本发明的一个实施例构建的解码器的框图。

具体实施方式