CN110290391A - 一种指数哥伦布码解码方法、系统及电子设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种指数哥伦布码解码方法、系统及一种电子设备和计算机可读存储介质，该方法包括：获取待解码指数哥伦布码的比特流，从起始位置开始依次将比特流中的比特位确定为目标比特位，并执行目标比特位对应的操作；其中，操作包括：判断操作的标识是否符合指数哥伦布码的编码规则；其中，操作的标识为起始位置至操作对应的比特位的比特流；若是，则输出操作对应的解码结果；其中，解码结果为目标十进制值减一，目标十进制值为目标二进制值对应的十进制值，目标二进制值为状态的标识；若否，则执行目标比特位的下一比特位对应的操作，降低了指数哥伦布码解码的开销和时延。
Description
技术领域
本申请涉及多媒体视频处理技术领域，更具体地说，涉及一种指数哥伦布码解码方法、系统及一种电子设备和一种计算机可读存储介质。
背景技术
指数哥伦布码是一种特殊的哈弗曼编码，其本质是认为被编码的信号为0的概率至少为1/2，为1和2的概率之和又占其余概率的至少1/2，以此类推。指数哥伦布码为变长码，码长是由其码字内容动态决定的。
现有的指数哥伦布解码器通常使用硬查表的方式进行前导零的解码，这样的方式会带来较大的面积开销和较长的的延时。
因此，如何降低指数哥伦布码解码的开销和时延是本领域技术人员需要解决的技术问题。
发明内容
本申请的目的在于提供一种指数哥伦布码解码方法、系统及一种电子设备和一种计算机可读存储介质，降低了指数哥伦布码解码的开销和时延。
为实现上述目的，本申请提供了一种指数哥伦布码解码方法，包括：
获取待解码指数哥伦布码的比特流，从起始位置开始依次将所述比特流中的比特位确定为目标比特位，并执行所述目标比特位对应的操作；
其中，所述操作包括：
判断所述操作的标识是否符合指数哥伦布码的编码规则；其中，所述操作的标识为所述起始位置至所述操作对应的比特位的比特流；
若是，则输出所述操作对应的解码结果；其中，所述解码结果为目标十进制值减一，所述目标十进制值为目标二进制值对应的十进制值，所述目标二进制值为所述状态的标识；
若否，则执行所述目标比特位的下一比特位对应的操作。
其中，所述判断所述操作的标识是否符合指数哥伦布码的编码规则，包括：
判断所述标识的比特位数是否为奇数；
若是，则确定所述标识的中间比特位，当所述标识中位于所述中间比特位左侧的比特位均为0且所述中间比特位为1时，判定所述标识符合指数哥伦布码的编码规则；
若否，则判定所述标识不符合指数哥伦布码的编码规则。
其中，所述判断所述操作的标识是否符合指数哥伦布码的编码规则，包括：
确定所述标识中从所述起始位置开始的第一个比特值为1的比特位为候选比特位；
当所述标识的比特位数为奇数且所述候选比特位为所述标识的中间比特位时，判定所述标识符合指数哥伦布码的编码规则。
为实现上述目的，本申请提供了一种指数哥伦布码解码系统，包括：
确定模块，用于获取待解码指数哥伦布码的比特流，从起始位置开始依次将所述比特流中的比特位确定为目标比特位，并启动所述目标比特位对应的执行模块的工作流程；
其中，所述执行模块包括：
判断单元，用于判断所述操作的标识是否符合指数哥伦布码的编码规则；若是，则启动输出单元的工作流程；若否，则启动所述目标比特位的下一比特位对应的执行模块的工作流程；其中，所述操作的标识为所述起始位置至所述操作对应的比特位的比特流；
所述输出单元，用于输出所述操作对应的解码结果；其中，所述解码结果为目标十进制值减一，所述目标十进制值为目标二进制值对应的十进制值，所述目标二进制值为所述状态的标识。
其中，所述判断单元包括：
判断子单元，用于判断所述标识的比特位数是否为奇数；若是，则启动第一判定子单元的工作流程；若否，则启动第二判定子单元的工作流程；
第一判定子单元，用于确定所述标识的中间比特位，当所述标识中位于所述中间比特位左侧的比特位均为0且所述中间比特位为1时，判定所述标识符合指数哥伦布码的编码规则；
第二判定子单元，用于判定所述标识不符合指数哥伦布码的编码规则。
其中，所述判断单元包括：
确定子单元，用于确定所述标识中从所述起始位置开始的第一个比特值为1的比特位为候选比特位；
第三判定子单元，用于当所述标识的比特位数为奇数且所述候选比特位为所述标识的中间比特位时，判定所述标识符合指数哥伦布码的编码规则。
为实现上述目的，本申请提供了一种电子设备，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上述指数哥伦布码解码方法的步骤。
为实现上述目的，本申请提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述指数哥伦布码解码方法的步骤。
通过以上方案可知，本申请提供的一种指数哥伦布码解码方法，包括：获取待解码指数哥伦布码的比特流，从起始位置开始依次将所述比特流中的比特位确定为目标比特位，并执行所述目标比特位对应的操作；其中，所述操作包括：判断所述操作的标识是否符合指数哥伦布码的编码规则；其中，所述操作的标识为所述起始位置至所述操作对应的比特位的比特流；若是，则输出所述操作对应的解码结果；其中，所述解码结果为目标十进制值减一，所述目标十进制值为目标二进制值对应的十进制值，所述目标二进制值为所述状态的标识；若否，则执行所述目标比特位的下一比特位对应的操作。
本申请提供的指数哥伦布码解码方法，将待解码哥伦布码以比特流的形式进行处理，从起始位置即左边的第一位开始处理，不同的比特位值执行不同的操作，最终的输出结果即为待解码指数哥伦布码的码源值。由此可见，本申请提供的指数哥伦布码解码方法，将待解码哥伦布码以比特流的形式进行按位处理，降低了指数哥伦布码解码的开销和时延。本申请还公开了一种指数哥伦布码解码系统及一种电子设备和一种计算机可读存储介质，同样能实现上述技术效果。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1为根据一示例性实施例示出的一种指数哥伦布码解码方法的流程图；
图2为根据一示例性实施例示出的另一种指数哥伦布码解码方法的流程图；
图3为根据一示例性实施例示出的一种指数哥伦布码解码系统的结构图；
图4为根据一示例性实施例示出的一种电子设备的结构图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请实施例公开了一种指数哥伦布码解码方法，降低了指数哥伦布码解码的开销和时延。
参见图1，根据一示例性实施例示出的一种指数哥伦布码解码方法的流程图，如图1所示，包括：
S101：获取待解码指数哥伦布码的比特流，将所述比特流中的起始位置确定为目标比特位；
本实施例的目的在于对待解码指数哥伦布码进行解码得到码源值，H.264等视频编码标准中都采用0阶的指数哥伦布码进行二值化，其码表如表1所示：
表1
| 码源值 | 无符号指数哥伦布码 |
| 0 | 1 |
| 1 | 010 |
| 2 | 011 |
| 3 | 00100 |
| 4 | 00101 |
| 5 | 00110 |
| 6 | 00111 |
| 7 | 0001000 |
| …… | …… |
本实施例将待解码哥伦布码以比特流的形式进行处理，从起始位置即左边的第一位开始处理，首先将第一位作为目标比特位进入后续步骤。
S102：判断所述目标比特位对应的操作的标识是否符合指数哥伦布码的编码规则；其中，所述操作的标识为所述起始位置至所述目标比特位的比特流；若是，则进入S103；若否，则进入S104；
通过表1可知，指数哥伦布码的编码规则满足以下条件：指数哥伦布码为奇数，中间比特位即最中间的比特位为1，中间比特位左边的比特位均为0。在本步骤中，判断目标比特位对应的操作的标识是否符合上述编码规则，若是，则进入S103，否则，处理目标比特位的下一比特位，即将目标比特位的下一比特位重新作为目标比特位重新执行本步骤。
此处目标比特位对应的操作的标识位上一步骤的比特流中的第一位值目标比特位组成的字符串。
作为一种可行的实施方式，本步骤包括：判断所述标识的比特位数是否为奇数；若是，则确定所述标识的中间比特位，当所述标识中位于所述中间比特位左侧的比特位均为0且所述中间比特位为1时，判定所述标识符合指数哥伦布码的编码规则；若否，则判定所述标识不符合指数哥伦布码的编码规则。
作为另一种可行的实施方式，本步骤包括：确定所述标识中从所述起始位置开始的第一个比特值为1的比特位为候选比特位；当所述标识的比特位数为奇数且所述候选比特位为所述标识的中间比特位时，判定所述标识符合指数哥伦布码的编码规则。
S103：输出所述操作对应的解码结果；其中，所述解码结果为目标十进制值减一，所述目标十进制值为目标二进制值对应的十进制值，所述目标二进制值为所述状态的标识；
在本步骤中，当标识满足编码规则时输出编码结果，将该标识作为二进制的字符串，将其转换位十进制值，该十进制值减一即位本步骤输出的解码结果。
S104：将所述目标比特位的下一比特位作为所述目标比特位，并重新进入S102。
举例来说，待解码指数哥伦布码00110，首先对第一位“0”进行处理，即执行“0”对应的操作，该操作的标识为0，不符合指数哥伦布码的编码规则，对下一位“0”进行处理，即执行第二为对应的操作，此时的操作标识为00，不符合编码规则，执行第三位“1”对应的操作，操作标识为001，不符合编码规则，执行第四位“1”对应的操作，操作标识为0011，不符合编码规则，执行第五为“0”对应的操作，操作标识为00110，符合编码规则，将“00110”作为二进制，转换为十进制为6，则解码结果为5。
本申请实施例提供的指数哥伦布码解码方法，将待解码哥伦布码以比特流的形式进行处理，从起始位置即左边的第一位开始处理，不同的比特位值执行不同的操作，最终的输出结果即为待解码指数哥伦布码的码源值。由此可见，本申请实施例提供的指数哥伦布码解码方法，将待解码哥伦布码以比特流的形式进行按位处理，降低了指数哥伦布码解码的开销和时延。
本申请实施例公开了一种指数哥伦布码解码方法，相对于上一实施例，本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化。具体的：
参见图2，根据一示例性实施例示出的另一种指数哥伦布码解码方法的流程图，如图2所示，包括：
S201：获取待解码指数哥伦布码的比特流，从起始位置开始依次将所述比特流中的比特位确定为目标比特位，并执行所述目标比特位对应的操作；
S202：将所述目标比特位对应的操作的标识中从所述起始位置开始的第一个比特值为1的比特位确定为候选比特位；其中，所述操作的标识为所述起始位置至所述目标比特位的比特流；
S203：判断所述标识的比特位数是否为奇数且所述候选比特位是否为所述标识的中间比特位；若均是，则进入S204；若否，则进入S205；
S204：输出所述操作对应的解码结果；其中，所述解码结果为目标十进制值减一，所述目标十进制值为目标二进制值对应的十进制值，所述目标二进制值为所述状态的标识；
S205：将所述目标比特位的下一比特位作为所述目标比特位，并重新进入S202。
下面介绍本申请的一种应用实施例，具体的，输入哥伦布码流进入状态机，通过进入的每一个比特位进入不同的状态机状态，通过判断最后到达的状态得出实际的解码结果。
在idle状态时，接收第一位码流，如果输入位为1，则直接输出0，回到idle状态；如果输入码流为0，则进入s0状态；
在s0状态时，接收第二位码流，如果输入位为1，则进入s01状态；如果输入码流为0，则进入s00状态；
在s01状态时，接收第三位码流，如果输入位为0，则输出1，进入idle状态；如果输入码流为1，则输出2，进入idle状态；
在s00状态时，接收第三位码流，如果输入位为0，则进入s000状态；如果输入码流为1，则进入s001状态；
在s001状态时，接收第四位码流，如果输入为0，则进入s0010状态；如果输入码流为1，则进入s0011状态；
在s0010状态时，接收第五位码流，如果输入为0，则输出3，进入idle状态；如果输入码流为1，则输出4，进入idle状态；
在s0011状态时，接收第五位码流，如果输入为0，则输出5，进入idle状态；如果输入码流为1，则输出6，进入idle状态；
以此类推，得出后续的输出结果。
下面对本申请实施例提供的一种指数哥伦布码解码系统进行介绍，下文描述的一种指数哥伦布码解码系统与上文描述的一种指数哥伦布码解码方法可以相互参照。
参见图3，根据一示例性实施例示出的一种指数哥伦布码解码系统的结构图，如图3所示，包括：
确定模块301，用于获取待解码指数哥伦布码的比特流，从起始位置开始依次将所述比特流中的比特位确定为目标比特位，并启动所述目标比特位对应的执行模块302的工作流程；
其中，所述执行模块302包括：
判断单元21，用于判断所述操作的标识是否符合指数哥伦布码的编码规则；若是，则启动输出单元的工作流程；若否，则启动所述目标比特位的下一比特位对应的执行模块的工作流程；其中，所述操作的标识为所述起始位置至所述操作对应的比特位的比特流；
所述输出单元22，用于输出所述操作对应的解码结果；其中，所述解码结果为目标十进制值减一，所述目标十进制值为目标二进制值对应的十进制值，所述目标二进制值为所述状态的标识。
本申请实施例提供的指数哥伦布码解码装置，将待解码哥伦布码以比特流的形式进行处理，从起始位置即左边的第一位开始处理，不同的比特位值执行不同的操作，最终的输出结果即为待解码指数哥伦布码的码源值。由此可见，本申请实施例提供的指数哥伦布码解码装置，将待解码哥伦布码以比特流的形式进行按位处理，降低了指数哥伦布码解码的开销和时延。
在上述实施例的基础上，作为一种优选实施方式，所述判断单元21包括：
判断子单元，用于判断所述标识的比特位数是否为奇数；若是，则启动第一判定子单元的工作流程；若否，则启动第二判定子单元的工作流程；
第一判定子单元，用于确定所述标识的中间比特位，当所述标识中位于所述中间比特位左侧的比特位均为0且所述中间比特位为1时，判定所述标识符合指数哥伦布码的编码规则；
第二判定子单元，用于判定所述标识不符合指数哥伦布码的编码规则。
在上述实施例的基础上，作为一种优选实施方式，所述判断单元21包括：
确定子单元，用于确定所述标识中从所述起始位置开始的第一个比特值为1的比特位为候选比特位；
第三判定子单元，用于当所述标识的比特位数为奇数且所述候选比特位为所述标识的中间比特位时，判定所述标识符合指数哥伦布码的编码规则。
关于上述实施例中的系统，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
本申请还提供了一种电子设备，参见图4，本申请实施例提供的一种电子设备400的结构图，如图4所示，可以包括处理器11和存储器12。该电子设备400还可以包括多媒体组件13，输入/输出(I/O)接口14，以及通信组件15中的一者或多者。
其中，处理器11用于控制该电子设备400的整体操作，以完成上述的指数哥伦布码解码方法中的全部或部分步骤。存储器12用于存储各种类型的数据以支持在该电子设备400的操作，这些数据例如可以包括用于在该电子设备400上操作的任何应用程序或方法的指令，以及应用程序相关的数据，例如联系人数据、收发的消息、图片、音频、视频等等。该存储器12可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，例如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，简称SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，简称EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，简称EPROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，简称PROM)，只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。多媒体组件13可以包括屏幕和音频组件。其中屏幕例如可以是触摸屏，音频组件用于输出和/或输入音频信号。例如，音频组件可以包括一个麦克风，麦克风用于接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器12或通过通信组件15发送。音频组件还包括至少一个扬声器，用于输出音频信号。I/O接口14为处理器11和其他接口模块之间提供接口，上述其他接口模块可以是键盘，鼠标，按钮等。这些按钮可以是虚拟按钮或者实体按钮。通信组件15用于该电子设备400与其他设备之间进行有线或无线通信。无线通信，例如Wi-Fi，蓝牙，近场通信(Near FieldCommunication，简称NFC)，2G、3G或4G，或它们中的一种或几种的组合，因此相应的该通信组件15可以包括：Wi-Fi模块，蓝牙模块，NFC模块。
在一示例性实施例中，电子设备400可以被一个或多个应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，简称DSP)、数字信号处理设备(Digital Signal Processing Device，简称DSPD)、可编程逻辑器件(Programmable Logic Device，简称PLD)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述的指数哥伦布码解码方法。
在另一示例性实施例中，还提供了一种包括程序指令的计算机可读存储介质，该程序指令被处理器执行时实现上述指数哥伦布码解码方法的步骤。例如，该计算机可读存储介质可以为上述包括程序指令的存储器12，上述程序指令可由电子设备400的处理器11执行以完成上述的指数哥伦布码解码方法。
说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。
还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
Claims (8)
1.一种指数哥伦布码解码方法，其特征在于，包括：
获取待解码指数哥伦布码的比特流，从起始位置开始依次将所述比特流中的比特位确定为目标比特位，并执行所述目标比特位对应的操作；
其中，所述操作包括：
判断所述操作的标识是否符合指数哥伦布码的编码规则；其中，所述操作的标识为所述起始位置至所述操作对应的比特位的比特流；
若是，则输出所述操作对应的解码结果；其中，所述解码结果为目标十进制值减一，所述目标十进制值为目标二进制值对应的十进制值，所述目标二进制值为所述状态的标识；
若否，则执行所述目标比特位的下一比特位对应的操作。
2.根据权利要求1所述指数哥伦布码解码方法，其特征在于，所述判断所述操作的标识是否符合指数哥伦布码的编码规则，包括：
判断所述标识的比特位数是否为奇数；
若是，则确定所述标识的中间比特位，当所述标识中位于所述中间比特位左侧的比特位均为0且所述中间比特位为1时，判定所述标识符合指数哥伦布码的编码规则；
若否，则判定所述标识不符合指数哥伦布码的编码规则。
3.根据权利要求1所述指数哥伦布码解码方法，其特征在于，所述判断所述操作的标识是否符合指数哥伦布码的编码规则，包括：
确定所述标识中从所述起始位置开始的第一个比特值为1的比特位为候选比特位；
当所述标识的比特位数为奇数且所述候选比特位为所述标识的中间比特位时，判定所述标识符合指数哥伦布码的编码规则。
4.一种指数哥伦布码解码装置，其特征在于，包括：
确定模块，用于获取待解码指数哥伦布码的比特流，从起始位置开始依次将所述比特流中的比特位确定为目标比特位，并启动所述目标比特位对应的执行模块的工作流程；
其中，所述执行模块包括：
判断单元，用于判断所述操作的标识是否符合指数哥伦布码的编码规则；若是，则启动输出单元的工作流程；若否，则启动所述目标比特位的下一比特位对应的执行模块的工作流程；其中，所述操作的标识为所述起始位置至所述操作对应的比特位的比特流；
所述输出单元，用于输出所述操作对应的解码结果；其中，所述解码结果为目标十进制值减一，所述目标十进制值为目标二进制值对应的十进制值，所述目标二进制值为所述状态的标识。
5.根据权利要求4所述指数哥伦布码解码装置，其特征在于，所述判断单元包括：
判断子单元，用于判断所述标识的比特位数是否为奇数；若是，则启动第一判定子单元的工作流程；若否，则启动第二判定子单元的工作流程；
第一判定子单元，用于确定所述标识的中间比特位，当所述标识中位于所述中间比特位左侧的比特位均为0且所述中间比特位为1时，判定所述标识符合指数哥伦布码的编码规则；
第二判定子单元，用于判定所述标识不符合指数哥伦布码的编码规则。
6.根据权利要求4所述指数哥伦布码解码装置，其特征在于，所述判断单元包括：
确定子单元，用于确定所述标识中从所述起始位置开始的第一个比特值为1的比特位为候选比特位；
第三判定子单元，用于当所述标识的比特位数为奇数且所述候选比特位为所述标识的中间比特位时，判定所述标识符合指数哥伦布码的编码规则。
7.一种电子设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至3任一项所述指数哥伦布码解码方法的步骤。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至3任一项所述指数哥伦布码解码方法的步骤。
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