H．264中二進制化編碼器的FPGA實現(xiàn)
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2．5 基本二進制轉(zhuǎn)換的串聯(lián)方案
由以上各種二進制方式可以再推導(dǎo)出3種基本的二進制轉(zhuǎn)換方案。第1種是4位FL前綴與TU后綴(S=2)的串聯(lián)，而第2和第3種方案來自TU和EGK二進制轉(zhuǎn)換，稱為UEGK。這些方案被用于運動矢量微分和變換系數(shù)取絕對值。另外語法元素mb_type和sub_mb_type二進制化使用遍歷二叉樹方法，對應(yīng)的二叉樹已在參考文獻中給出。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/191909.htm
3 二進制化編碼方案優(yōu)化
H．264標(biāo)準(zhǔn)中的二進制化編碼流程是串行的，適合軟件的實現(xiàn)，但由于待編語法元素較多，導(dǎo)致執(zhí)行速度慢且效率低下。而硬件實現(xiàn)的最大優(yōu)勢在于其并行性，可大大提高執(zhí)行效率。因此，為提高編碼速度，在不改變算法實質(zhì)的前提下，對標(biāo)準(zhǔn)中的編碼流程進行相應(yīng)優(yōu)化，以利于硬件實現(xiàn)。主要提出以下優(yōu)化措施：
(1)將語法元素歸類按照基本的編碼方法及H．264對各語法元素的要求，可將20余種語法元素的二進制編碼方法歸為6類，包括U二進制化、UEGKO二進制化(k=0，uco-eff=14)、UEGK3二進制化(k=3，ucoeff=9)、宏塊／子宏塊類型二進制化、宏塊量化偏移二進制化，定長與截斷串聯(lián)的二進制化。將語法元素歸類，將有效減小編碼過程中的繁雜和無序性，有利于編碼正常完成。
(2)并行化設(shè)計語法元素的二進制化方法可歸為8類，在設(shè)計中，采用控制單元辨別相應(yīng)的語法元素，并送入二進制化模塊進行編碼。但依照H．264標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，二進制化單元的入口地址不僅取決于語法元素的值，還取決于語法元素的種類，這種數(shù)據(jù)依存關(guān)系無疑增加了運算量。且輸出是串行，不利于流水線設(shè)計，這樣就將降低系統(tǒng)的時鐘頻率。故采用一種并行設(shè)計方案，以語法元素值為輸入，結(jié)果得到6個不同的輸出，將它們鎖存后，利用多路選擇器以語法元素種類作為控制端選出所需的值。兩種不同的實現(xiàn)方式見圖2。
4 二進制化編碼的FPGA實現(xiàn)
改進后的二進制化編碼主要包括：控制單元、二進制化編碼單元及選擇輸出單元，如圖3所示。
電路主要分為5級流水線實現(xiàn)。在第1級流水線中，語法元素(SE)、時鐘信號(clk)、上下文模型參量(a、b)等輸入數(shù)據(jù)進入控制單元?？刂茊卧捎帽容^器實現(xiàn)，通過比較給定數(shù)值與輸入數(shù)值的范圍確定語法元素的種類，通過種類信號(selector)輸出選擇所采取的二進制化方式。
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