CN111970007B - 一种解码方法、解码器、设备及介质 - Google Patents

一种解码方法、解码器、设备及介质 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种解码方法、解码器、设备及介质，该方法包括：对输入比特流进行分组，得到输入比特组；分别将各个所述输入比特组输入到不同的霍夫曼译码器中，以便所述霍夫曼译码器对各个所述输入比特组进行并行译码，得到各个所述输入比特组对应的初步译码结果，其中，所述初步译码结果包括码字长度、无效标志以及译码字符；基于所述码字长度和所述无效标志确定长度向量，并基于所述长度向量确定目标位置向量；基于所述目标位置向量和字符向量确定出所述输入比特流对应的目标译码结果。这样能够对经过霍夫曼编码的比特流进行并行解码，节约了解码时间，提高了解码效率，也提高了解码的吞吐率，由此提高了设备的性能。

Description

一种解码方法、解码器、设备及介质
技术领域
本申请涉及通信数据处理技术领域，特别涉及一种解码方法、解码器、设备及介质。
背景技术
霍夫曼编码是数据压缩中的一种常用算法，具有优异的压缩性能。霍夫曼编码采用可变字长编码的方式，依据数据块中每个字符出现的概率为字符分配不同长度的码字，将出现概率越高的字符分配长度越短的码字。这样霍夫曼编码可使平均码长最短，是一种最优编码。
但霍夫曼编码中由于编码长度不固定特性，一个码字与其相邻的码字的边界只能在解码后才能确定，因此，在当前码字未完成解码之前，通常无法开始下一个码字的解码。这使得目前的霍夫曼解码只能是串行解码，解码时间较长，且解码效率较低，限制了解码的吞吐率，也影响相应设备的性能。
发明内容
有鉴于此，本申请的目的在于提供一种解码方法、解码器、设备及介质，能够对经过霍夫曼编码的比特流进行并行解码，节约了解码时间，提高了解码效率，也提高了解码的吞吐率，由此提高了设备的性能。其具体方案如下：
第一方面，本申请公开了一种解码方法，包括：
对输入比特流进行分组，得到输入比特组，其中，所述输入比特流为对目标原文进行霍夫曼编码得到的比特流；
分别将各个所述输入比特组输入到不同的霍夫曼译码器中，以便所述霍夫曼译码器对各个所述输入比特组进行并行译码，得到各个所述输入比特组对应的初步译码结果，其中，所述初步译码结果包括码字长度、无效标志以及译码字符；
基于所述码字长度和所述无效标志确定长度向量，并基于所述长度向量确定目标位置向量；
基于所述目标位置向量和字符向量确定出所述输入比特流对应的目标译码结果，其中，所述字符向量为基于所述译码字符确定的向量，所述长度向量、所述目标位置向量和所述字符向量中的元素个数均与所述输入比特流中的比特数相同。
可选地，所述对输入比特流进行分组，得到输入比特组，包括：
以所述输入比特流的目标比特为起始比特，将连续的第一预设数量个比特数据划分为第一个输入比特组，其中，所述目标比特为所述输入比特流中第一个霍夫曼码字的第一个比特，所述第一预设数量大于或等于所述输入比特流对应的霍夫曼编码的最长码字长度；
以所述目标比特之后的第二预设数量个比特为起始比特，将连续的第一预设数量个比特数据划分为第二个输入比特组，直到满足预设条件，得到所述输入比特组，其中，所述第二预设数量小于或等于所述输入比特流对应的霍夫曼编码的最短码字长度。
可选地，所述分别将各个所述输入比特组输入到不同的霍夫曼译码器中，以便所述霍夫曼译码器对各个所述输入比特组进行并行译码，得到各个所述输入比特组对应的初步译码结果，包括：
分别将各个所述输入比特组输入到不同的霍夫曼译码器中；
利用所述霍夫曼译码器对各个所述输入比特组中以第一个比特为起始比特的霍夫曼码字进行并行译码；
如果当前输入比特组中以第一个比特为起始比特的霍夫曼码字为有效码字，则对当前输入比特组中以第一个比特为起始比特的霍夫曼码字进行译码，得到译码字符，并将所述译码字符、第一无效标志以及当前输入比特组中以第一个比特为起始比特的霍夫曼码字的码字长度作为当前输入比特组的初步译码结果；
如果当前输入比特组中以第一个比特为起始比特的霍夫曼码字为无效码字，则将预设字符、第二无效标志以及预设码字长度作为当前输入比特组的初步译码结果。
可选地，所述基于所述码字长度和所述无效标志确定长度向量，包括：
基于所述码字长度和所述无效标志构建初始长度向量；
基于所述初始长度向量确定第一长度向量；
判断所述第一长度向量中的各个无效标志是否均为所述第二无效标志；
如果所述第一长度向量中的各个无效标志均为所述第二无效标志，则将所述初始长度向量和所述第一长度向量作为长度向量集合；
如果所述第一长度向量中的各个无效标志没有均为所述第二无效标志，则基于所述第一长度向量确定第二长度向量，直到确定出的长度向量中的各个无效标志均为所述第二无效标志，则将确定出的各个长度向量作为长度向量集合。
可选地，所述基于所述长度向量确定目标位置向量，包括：
基于所述长度向量集合中的各个长度向量确定目标位置向量。
可选地，所述基于所述目标位置向量和字符向量确定出所述输入比特流对应的目标译码结果之前，还包括：
基于所述译码字符和所述输入比特流对应的霍夫曼编码表中的原文字符确定所述字符向量。
可选地，所述基于所述目标位置向量和字符向量确定出所述输入比特流对应的目标译码结果，包括：
判断所述目标位置向量中各个元素对应的无效状态是否为所述第一无效状态；
如果当前元素对应的无效状态为所述第一无效状态，则确定当前元素在所述目标位置向量中的位置；
将所述字符向量中处于所述位置上的元素确定为所述目标译码结果。
第二方面，本申请公开了一种解码器，包括：
分组模块，用于对输入比特流进行分组，得到输入比特组，其中，所述输入比特流为对目标原文进行霍夫曼编码得到的比特流；
第一译码模块，用于分别将各个所述输入比特组输入到不同的霍夫曼译码器中，以便所述霍夫曼译码器对各个所述输入比特组进行并行译码，得到各个所述输入比特组对应的初步译码结果，其中，所述初步译码结果包括码字长度、无效标志以及译码字符；
向量确定模块，用于基于所述码字长度和所述无效标志确定长度向量，并基于所述长度向量确定目标位置向量；
第二译码模块，用于基于所述目标位置向量和字符向量确定出所述输入比特流对应的目标译码结果，其中，所述字符向量为基于所述译码字符确定的向量，所述长度向量、所述目标位置向量和所述字符向量中的元素个数均与所述输入比特流中的比特数相同。
第三方面，本申请公开了一种电子设备，包括：
存储器和处理器；
其中，所述存储器，用于存储计算机程序；
所述处理器，用于执行所述计算机程序，以实现前述公开的解码方法。
第四方面，本申请公开了一种计算机可读存储介质，用于保存计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现前述公开的解码方法。
可见，本申请对输入比特流进行分组，得到输入比特组，其中，所述输入比特流为对目标原文进行霍夫曼编码得到的比特流，然后分别将各个所述输入比特组输入到不同的霍夫曼译码器中，以便所述霍夫曼译码器对各个所述输入比特组进行并行译码，得到各个所述输入比特组对应的初步译码结果，其中，所述初步译码结果包括码字长度、无效标志以及译码字符，再基于所述码字长度和所述无效标志确定长度向量，并基于所述长度向量确定目标位置向量，接着便可基于所述目标位置向量和字符向量确定出所述输入比特流对应的目标译码结果，其中，所述字符向量为基于所述译码字符确定的向量，所述长度向量、所述目标位置向量和所述字符向量中的元素个数均与所述输入比特流中的比特数相同。由此可见，本申请先对输入比特流进行分组，然后再利用霍夫曼译码器对各个输入比特流组进行并行译码，得到初步译码结果，然后再根据初步译码结果构建所述长度向量和所述字符向量，并根据所述长度向量确定目标位置向量，接着便可根据所述目标位置向量从所述字符向量中确定出目标译码结果，这样先对分组之后的各个输入比特组进行并行解码，得到初步译码结果，然后再根据所述初步译码结果构建长度向量、目标位置向量以及字符向量，以便可以从所述初步译码结果中确定出正确的初步译码结果作为目标译码结果，可以对经过霍夫曼编码的比特流进行并行解码，节约了解码时间，提高了解码效率，也提高了解码的吞吐率，由此提高了设备的性能。
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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请公开的一种解码方法流程图；
图2为本申请公开的一种比特流分组和并行解码示意图；
图3为本申请公开的一种具体的解码方法流程图；
图4为本申请公开的一种解码器结构示意图；
图5为本申请公开的一种电子设备结构图。
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做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。
目前，由于霍夫曼编码的编码长度不固定特性，一个码字与其相邻的码字的边界只能在解码后才能确定，因此，在当前码字未完成解码之前，通常无法开始下一个码字的解码。这使得目前的霍夫曼解码只能是串行解码，解码时间较长，且解码效率较低，限制了解码的吞吐率，也影响相应设备的性能。有鉴于此，本申请提出了一种解码方法，能够对经过霍夫曼编码的比特流进行并行解码，节约了解码时间，提高了解码效率，也提高了解码的吞吐率，由此提高了设备的性能。
参见图1所示，本申请实施例公开了一种解码方法，该方法包括：
步骤S11：对输入比特流进行分组，得到输入比特组，其中，所述输入比特流为对目标原文进行霍夫曼编码得到的比特流。
在具体的实施过程中，在获取到输入比特流之后，需要先对所述输入比特流进行分组，得到多个输入比特组，其中，所述输入比特流为对目标原文进行霍夫曼编码得到的比特流。
具体的，所述对输入比特流进行分组，得到输入比特组，包括：以所述输入比特流的目标比特为起始比特，将连续的第一预设数量个比特数据划分为第一个输入比特组，其中，所述目标比特为所述输入比特流中第一个霍夫曼码字的第一个比特，所述第一预设数量大于或等于所述输入比特流对应的霍夫曼编码的最长码字长度；以所述目标比特之后的第二预设数量个比特为起始比特，将连续的第一预设数量个比特数据划分为第二个输入比特组，直到满足预设条件，得到所述输入比特组，其中，所述第二预设数量小于或等于所述输入比特流对应的霍夫曼编码的最短码字长度。
在获取到所述输入比特流时，会获取到所述输入比特流中第一个霍夫曼码字的第一个比特信息，如果所述输入比特流中第一个霍夫曼码字的第一个比特为所述输入比特流的第一个比特，则可以直接以所述输入比特流的第一个比特为起始比特，将连续的所述第一预设数量个比特数据划分为第一个输入比特组，然后再以所述输入比特流的第一个比特之后的所述第二预设数量个比特为起始比特，将连续的所述第一预设数量个比特数据划分为第二个输入比特组，以所述输入比特流最后的所述第一预设数量个比特为起始比特的分组，长度可以小于所述第一预设数量，直到将所述输入比特流分组完毕。
例如，所述第一预设数量为N1，所述第二预设数量为N2，所述输入比特流为N比特的数据流，依次为a1、a2到aN，所述输入比特流的第一个比特就是第一个霍夫曼码字的第一个比特，则以所述输入比特流的第一个比特为起始比特，向后取连续N1个比特作为第一个输入比特组。然后从第一个输入比特组的起始比特开始向后连续N2比特作为起始比特，再取连续N1比特作为第二个输入比特组。以此类推，对所述输入比特流就行分组，以所述输入比特流最后N1个比特为起始比特的分组，长度可以小于N1。
例如，所述输入比特流为10比特的数据流，且所述输入比特流的第一个比特就是第一个霍夫曼码字的第一个比特，所述第一预设数量为5，所述第二预设数量为1，则将第一个比特到第五个比特作为第一个输入比特组，将第二个比特到第六个比特作为第二个输入比特组，将第三个比特到第七个比特作为第三个输入比特组，将第四个比特到第八个比特作为第四个输入比特组，将第五个比特到第九个比特作为第五个输入比特组，将第六个比特到第十个比特作为第六个输入比特组，将第七个比特到第十个比特作为第七个输入比特组，将第八个比特到第十个比特作为第八个输入比特组，将第九个比特到第十个比特作为第九个输入比特组，将第十个比特作为第十个输入比特组。
步骤S12：分别将各个所述输入比特组输入到不同的霍夫曼译码器中，以便所述霍夫曼译码器对各个所述输入比特组进行并行译码，得到各个所述输入比特组对应的初步译码结果，其中，所述初步译码结果包括码字长度、无效标志以及译码字符。
得到所述输入比特组之后，便可以分别将各个所述输入比特组输入到不同的霍夫曼译码器中，各个所述霍夫曼译码器对各个所述输入比特组进行并行译码，得到各个所述输入比特组对应的初步译码结果，其中，所述初步译码结果包括码字长度、无效标志以及译码字符。
具体的，就是分别将各个所述输入比特组输入到不同的霍夫曼译码器中；利用所述霍夫曼译码器对各个所述输入比特组中以第一个比特为起始比特的霍夫曼码字进行并行译码；如果当前输入比特组中以第一个比特为起始比特的霍夫曼码字为有效码字，则对当前输入比特组中以第一个比特为起始比特的霍夫曼码字进行译码，得到译码字符，并将所述译码字符、第一无效标志以及当前输入比特组中以第一个比特为起始比特的霍夫曼码字的码字长度作为当前输入比特组的初步译码结果；如果当前输入比特组中以第一个比特为起始比特的霍夫曼码字为无效码字，则将预设字符、第二无效标志以及预设码字长度作为当前输入比特组的初步译码结果。其中，所述预设字符、所述预设码字长度可以根据实际情况确定，在此不做具体限定。
任一霍夫曼译码器对输入到其中的输入比特组的译码具体为，先判断该输入比特组中的第一个比特在所述输入比特流对应的霍夫曼码表中是否有对应的原文。如果所述该输入比特组中的第一个比特在所述输入比特流对应的霍夫曼码表中有对应的原文，则该输入比特组中的第一个比特就表示一个霍夫曼码字，将该输入比特组中的第一个比特对应的原文字符译出，得到译码字符，所述无效状态为第一无效状态，码字长度为1，如果该输入比特组中的第一个比特在所述输入比特流对应的霍夫曼码表中没有对应的原文，则判断该输入比特组中的第一个比特和第二比特在所述输入比特流对应的霍夫曼码表中是否有对应的原文，直到在所述输入比特流对应的霍夫曼码表中有对应的原文，或者所取比特数达到所述输入比特流对应的霍夫曼编码的最长码字长度。如果所取比特数达到所述输入比特流对应的霍夫曼编码的最长码字长度时，对应比特在所述霍夫曼码表中依然没有原文，则以该输入比特流中的第一个比特为起始比特的霍夫曼码字为无效码字，则将预设字符、第二无效标志以及预设码字长度作为当前输入比特组的初步译码结果。其中，所述第一无效标志表示对应的码字有效，可以表示为0，所述第二无效标志表示对应的码字无效，可以表示为1。
参见图2所示，为比特流分组和并行译码示意图。将输入比特流包括N比特数据，依次为a1、a2到aN，，所述输入比特流的第一个比特就是第一个霍夫曼码字的第一个比特，则以所述输入比特流的第一个比特为起始比特，向后取连续N1个比特作为第一个输入比特组。然后从第一个输入比特组的起始比特开始向后连续N2比特作为起始比特，再去取连续N1比特作为第二个输入比特组。以此类推，对所述输入比特流就行分组，所述比特流最后N1个比特为起始比特的分组，长度可以小于N1。将所述输入比特流分组结束之后，得到M个输入比特组，将这个M个输入比特组分别输入到译码器1到译码器M中进行并行译码，得到M个初步译码结果，各个初步译码结果均包括码字长度、无效标志以及译码字符。
步骤S13：基于所述码字长度和所述无效标志确定长度向量，并基于所述长度向量确定目标位置向量。
得到所述初步译码结果之后，由于所述初步译码结果中有正确的译码结果，也有错误的译码结果，则需要从所述初步译码结果中确定出正确的译码结果作为最终的译码结果。具体的，需要先基于所述初步译码结果中的码字长度和所述无效标志确定长度向量，然后基于所述长度向量确定目标位置向量。所述目标位置向量用于确定所述初步译码结果中的哪些结果是正确的译码结果。其中，所述长度向量、所述目标位置向量中的元素个数均与所述输入比特流中的比特数相同。
步骤S14：基于所述目标位置向量和字符向量确定出所述输入比特流对应的目标译码结果，其中，所述字符向量为基于所述译码字符确定的向量，所述长度向量、所述目标位置向量和所述字符向量中的元素个数均与所述输入比特流中的比特数相同。
在确定出所述目标位置向量之后，便可以基于所述目标字符向量确定出所述输入比特流对应的目标译码结果，其中，所述字符向量为基于所述译码字符确定的向量，所述字符向量中的元素个数与所述输入比特流中的比特数相同。
在具体的实施过程中，所述基于所述目标位置向量和字符向量确定出所述输入比特流对应的目标译码结果之前，还包括：基于所述译码字符和所述输入比特流对应的霍夫曼编码表中的原文字符确定所述字符向量。也即，如果所述输入比特流中包括N比特数据，则构建长度为N的字符向量D，将D中的每个元素初始化为一个霍夫曼码表中的原文字符。将所述初步译码结果中的译码字符填入D的对应位置，以替换掉该对应位置上的原文字符，对应位置指输出所述初步译码结果的霍夫曼译码器的输入比特组的第一个比特在输入比特流中的位置。例如，当所述输入比特流中的第一个比特为第一个霍夫曼码字的第一个比特时，将第一个输入比特组的初步译码结果中的译码字符填入到字符向量D的第一个元素位置，替换掉原来初始化时填入第一个元素位置的原文字符。
所述基于所述目标位置向量和字符向量确定出所述输入比特流对应的目标译码结果，包括：判断所述目标位置向量中各个元素对应的无效状态是否为所述第一无效状态；如果当前元素对应的无效状态为所述第一无效状态，则确定当前元素在所述目标位置向量中的位置；将所述字符向量中处于所述位置上的元素确定为所述目标译码结果。例如，判断所述目标位置向量中的第一个元素对应的无效状态是否为所述第一无效状态，如果是，则将所述字符向量中的第一个元素确定为所述目标译码结果中的一部分。
可见，本申请对输入比特流进行分组，得到输入比特组，其中，所述输入比特流为对目标原文进行霍夫曼编码得到的比特流，然后分别将各个所述输入比特组输入到不同的霍夫曼译码器中，以便所述霍夫曼译码器对各个所述输入比特组进行并行译码，得到各个所述输入比特组对应的初步译码结果，其中，所述初步译码结果包括码字长度、无效标志以及译码字符，再基于所述码字长度和所述无效标志确定长度向量，并基于所述长度向量确定目标位置向量，接着便可基于所述目标位置向量和字符向量确定出所述输入比特流对应的目标译码结果，其中，所述字符向量为基于所述译码字符确定的向量，所述长度向量、所述目标位置向量和所述字符向量中的元素个数均与所述输入比特流中的比特数相同。由此可见，本申请先对输入比特流进行分组，然后再利用霍夫曼译码器对各个输入比特流组进行并行译码，得到初步译码结果，然后再根据初步译码结果构建所述长度向量和所述字符向量，并根据所述长度向量确定目标位置向量，接着便可根据所述目标位置向量从所述字符向量中确定出目标译码结果，这样先对分组之后的各个输入比特组进行并行解码，得到初步译码结果，然后再根据所述初步译码结果构建长度向量、目标位置向量以及字符向量，以便可以从所述初步译码结果中确定出正确的初步译码结果作为目标译码结果，可以对经过霍夫曼编码的比特流进行并行解码，节约了解码时间，提高了解码效率，也提高了解码的吞吐率，由此提高了设备的性能。
参见图3所示，所述基于所述码字长度和所述无效标志确定长度向量，具体包括：
步骤S21：基于所述码字长度和所述无效标志构建初始长度向量。
在实际应用中，需要先基于所述码字长度和所述无效标志确定长度向量。具体的，先基于所述码字长度和所述无效标志构建初始长度向量。例如，当所述输入比特流包括N比特数据时，构建一个长度为N的初始长度向量L0。L0中的每个元素是一个结构体，结构体的成员变量有2个，分别是码字长度(len)和无效标志(inv)。将L0的所有元素的无效标志初始化为1，即所有元素都是无效元素。将所述初步译码结果中的码字长度和无效标志填入L0的对应位置，以替换掉该对应位置上的码字长度和无效标志，对应位置指输出所述初步译码结果的霍夫曼译码器的输入比特组的第一个比特在输入比特流中的位置。例如，当所述输入比特流中的第一个比特为第一个霍夫曼码字的第一个比特时，将第一个输入比特组的初步译码结果中的码字长度和无效标志填入到初始长度向量L0的第一个元素位置，替换掉原来初始化时填入第一个元素位置的码字长度和无效标志。
步骤S22：基于所述初始长度向量确定第一长度向量。
在实际过程中，得到所述初始长度向量之后，还需要基于所述初始长度向量确定第一长度向量。
具体的，基于所述初始长度向量L0确定第一长度向量L1，按如下第一规则确定第一长度向量L1的值：
对于第一长度向量L1中的每一个元素L1[n]，如果L0[n]和L0[L0[n].len+n]的无效标志都为0，则：
L1[n].len＝L0[n].len+L0[L0[n].len+n].len
L1[n].inv＝0
否则，L1[n].inv＝1。
其中，L1[n]表示第一长度向量L1中第n个元素，L1[n].len表示第一长度向量L1中第n个元素处的码字长度。
例如，假设L0[1].len＝3，L0[4].len＝2，对于第一长度向量L1中的第一个元素L1[1]，如果L0[1]和L0[4]的无效标志都为0，则：
L1[1].len＝3+2＝5
L1[1].inv＝0
步骤S23：判断所述第一长度向量中的各个无效标志是否均为所述第二无效标志。
在确定出所述第一长度向量之后，还需要判断所述第一长度向量中的各个无效标志是否均为所述第二无效标志。例如，当所述第二无效标志位为1时，判断所述第一长度向量中的各个无效标志是否均为1。
步骤S24：如果所述第一长度向量中的各个无效标志均为所述第二无效标志，则将所述初始长度向量和所述第一长度向量作为长度向量集合。
判断所述第一长度向量中的各个无效标志是否均为所述第二无效标志之后，如果所述第一长度向量中的各个无效标志均为所述第二无效标志，则将所述初始长度向量和所述第一长度向量作为长度向量集合。
步骤S25：如果所述第一长度向量中的各个无效标志没有均为所述第二无效标志，则基于所述第一长度向量确定第二长度向量，直到确定出的长度向量中的各个无效标志均为所述第二无效标志，则将确定出的各个长度向量作为长度向量集合。
如果所述第一长度向量中的各个无效标志没有均为所述第二无效标志，则基于所述第一长度向量确定第二长度向量，直到确定出的长度向量中的各个无效标志均为所述第二无效标志，则将确定出的各个长度向量作为长度向量集合。具体的，如果所述第一长度向量中的各个无效标志没有均为所述第二无效标志，则基于所述第一长度向量以及上述第一规则，确定第二长度向量，直到确定出的长度向量中的各个无效标志均为所述第二无效标志，则将确定出的各个长度向量作为长度向量集合。其中，所述第二长度向量可以包括多个长度向量。也即，可以基于第一长度向量L1确定长度向量L2，当长度向量L2中的各个无效标志没有都为1时，再基于长度向量L2确定长度向量L3，直到确定出长度向量Ll，长度向量Ll中的各个无效标志都为1。
例如，当长度向量中的各个无效标志均为1时，该长度向量为长度向量
Figure BDA0002631956980000121
则将长度向量L0到长度向量
Figure BDA0002631956980000122
一起作为长度向量集合。
其中，k0≤ceil(log2NoSmax)，ceil(x)表示对x进行向上取整，NoSmax表示所述输入比特流中可能出现的字符数的最大值，或者对于所述输入比特流需要解出的字符数的最大值，等于所述输入比特流的比特数和所述输入比特流对应的霍夫曼编码的最短码字长度之间的商。
在实际应用中，一个长度向量的计算过程采用硬件并行实现，每一个硬件时钟周期，同时计算出一个长度向量中的所有元素。
相应的，所述基于所述长度向量确定目标位置向量，包括：基于所述长度向量集合中的各个长度向量确定目标位置向量。
具体的，当所述输入比特流中包括N个比特数据时，构建一个包括N个元素的初始位置向量P0，P0中的每一个元素是一个结构体，结构的成员变量有2个，分别是位置编号(idx)和无效标志(inv)。将P0中所有元素的无效标志都初始化为1，即将所有的元素都初始化为无效元素。当所述输入比特流中的第一个数据就是第一个霍夫曼码字的第一个比特时，令P0[0].dex＝0，P0[0].inv＝0。
用k0个时钟周期对位置向量P进行处理，得到所述目标位置向量
Figure BDA0002631956980000123
在具体实施过程中，基于P0每一个时钟周期处理后的值称为Pi(i＝1,2,3.....k0)。
对位置向量Pi中的所有元素Pi[m]，先令Pi[m]＝Pi-1[m]，其中，Pi[m]表示第一位置向量Pi中第m个元素。即将上一次处理完的值作为本次处理的初始值。然后，对位置向量Pi中的所有元素Pi[m]，如果：
Pn-1[m].inv＝0且
Figure BDA0002631956980000124
则令:
Figure BDA0002631956980000125
Figure BDA0002631956980000126
直到计算出目标位置向量
Figure BDA0002631956980000127
相应的，得到目标位置向量
Figure BDA0002631956980000131
则对于
Figure BDA0002631956980000132
中所有元素
Figure BDA0002631956980000133
如果
Figure BDA0002631956980000134
则将字符向量D[m]的译码字符确定为有效字符，作为所述目标译码结果中的一部分。找出所述字符向量D[m]中的所有有效的字符后便可以得到所述目标译码结果。
传统霍夫曼译码方法每一个硬件周期只能译码出一个字符，对于128位的比特流，即使在不考虑压缩率的情况下，需要16个周期才能解码出16个字符，而本方法只需要用约8个周期，因此吞吐率可以提高一倍。并且，在实际使用中，考虑到压缩率的影响，本方法能实现更高的吞吐率提升。在对输入比特流的长度没有限制时，可以通过扩大输入比特流的长度实现吞吐率的提升，具有灵活的可扩展性。如在将输入的比特流从128位提高至256位后，不考虑压缩率，传统方法需要32个周期，本方法需要约10个周期，吞吐率提升至传统方法的3倍多。
参见图4所示，本申请实施例公开了一种解码器，包括：
分组模块11，用于对输入比特流进行分组，得到输入比特组，其中，所述输入比特流为对目标原文进行霍夫曼编码得到的比特流；
第一译码模块12，用于分别将各个所述输入比特组输入到不同的霍夫曼译码器中，以便所述霍夫曼译码器对各个所述输入比特组进行并行译码，得到各个所述输入比特组对应的初步译码结果，其中，所述初步译码结果包括码字长度、无效标志以及译码字符；
向量确定模块13，用于基于所述码字长度和所述无效标志确定长度向量，并基于所述长度向量确定目标位置向量；
第二译码模块14，用于基于所述目标位置向量和字符向量确定出所述输入比特流对应的目标译码结果，其中，所述字符向量为基于所述译码字符确定的向量，所述长度向量、所述目标位置向量和所述字符向量中的元素个数均与所述输入比特流中的比特数相同。
可见，本申请对输入比特流进行分组，得到输入比特组，其中，所述输入比特流为对目标原文进行霍夫曼编码得到的比特流，然后分别将各个所述输入比特组输入到不同的霍夫曼译码器中，以便所述霍夫曼译码器对各个所述输入比特组进行并行译码，得到各个所述输入比特组对应的初步译码结果，其中，所述初步译码结果包括码字长度、无效标志以及译码字符，再基于所述码字长度和所述无效标志确定长度向量，并基于所述长度向量确定目标位置向量，接着便可基于所述目标位置向量和字符向量确定出所述输入比特流对应的目标译码结果，其中，所述字符向量为基于所述译码字符确定的向量，所述长度向量、所述目标位置向量和所述字符向量中的元素个数均与所述输入比特流中的比特数相同。由此可见，本申请先对输入比特流进行分组，然后再利用霍夫曼译码器对各个输入比特流组进行并行译码，得到初步译码结果，然后再根据初步译码结果构建所述长度向量和所述字符向量，并根据所述长度向量确定目标位置向量，接着便可根据所述目标位置向量从所述字符向量中确定出目标译码结果，这样先对分组之后的各个输入比特组进行并行解码，得到初步译码结果，然后再根据所述初步译码结果构建长度向量、目标位置向量以及字符向量，以便可以从所述初步译码结果中确定出正确的初步译码结果作为目标译码结果，可以对经过霍夫曼编码的比特流进行并行解码，节约了解码时间，提高了解码效率，也提高了解码的吞吐率，由此提高了设备的性能。
图5为本申请实施例提供的一种电子设备20的结构示意图，该电子设备20具体可以包括但不限于智能手机、平板电脑、笔记本电脑或台式电脑等。
通常，本实施例中的电子设备20包括：处理器21和存储器22。
其中，处理器21可以包括一个或多个处理核心，比如四核心处理器、八核心处理器等。处理器21可以采用DSP(digital signal processing,数字信号处理)、FPGA(field-programmable gate array,现场可编程们阵列)、PLA(programmable logic array,可编程逻辑阵列)中的至少一种硬件来实现。处理器21也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称CPU(central processing unit,中央处理器)；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中，处理器21可以集成有GPU(graphics processing unit,图像处理器)，GPU用于负责显示屏所需要显示的图像的渲染和绘制。一些实施例中，处理器21可以包括AI(artificialintelligence，人工智能)处理器，该AI处理器用于处理有关机器学习的计算操作。
存储器22可以包括一个或多个计算机可读存储介质，计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器22还可以包括高速随机存取存储器，以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。本实施例中，存储器22至少用于存储以下计算机程序221，其中，该计算机程序被处理器21加载并执行之后，能够实现前述任一实施例中公开的解码方法步骤。
在一些实施例中，电子设备20还可包括有显示屏23、输入输出接口24、通信接口25、传感器26、电源27以及通信总线28。
本技术领域人员可以理解，图5中示出的结构并不构成对电子设备20的限定，可以包括比图示更多或更少的组件。
在具体的实施过程中，可以通过在IC(integrated circuit，集成电路)上实现前述的解码方法，也即可以通过硬件实现前述的解码方法，具体的，可以集成ASIC(Application Specific Integrated Circuit，专用集成电路)，通过ASIC实现前述的解码方法。
进一步的，本申请实施例还公开了一种计算机可读存储介质，用于保存计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现前述任一实施例中公开的解码方法。
其中，关于上述解码方法的具体过程可以参考前述实施例中公开的相应内容，在此不再进行赘述。
本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它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，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。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二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者操作区分开来，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，从而使得一系列包含其他要素的过程、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。
以上对本申请所提供的一种解码方法、解码器、设备及介质进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (7)

1.一种解码方法，其特征在于，包括：
对输入比特流进行分组，得到输入比特组，其中，所述输入比特流为对目标原文进行霍夫曼编码得到的比特流；
分别将各个所述输入比特组输入到不同的霍夫曼译码器中，以便所述霍夫曼译码器对各个所述输入比特组进行并行译码，得到各个所述输入比特组对应的初步译码结果，其中，所述初步译码结果包括码字长度、无效标志以及译码字符；
基于所述码字长度和所述无效标志确定长度向量，并基于所述长度向量确定目标位置向量；
基于所述目标位置向量和字符向量确定出所述输入比特流对应的目标译码结果，其中，所述字符向量为基于所述译码字符确定的向量，所述长度向量、所述目标位置向量和所述字符向量中的元素个数均与所述输入比特流中的比特数相同；
其中，所述分别将各个所述输入比特组输入到不同的霍夫曼译码器中，以便所述霍夫曼译码器对各个所述输入比特组进行并行译码，得到各个所述输入比特组对应的初步译码结果，包括：
分别将各个所述输入比特组输入到不同的霍夫曼译码器中；
利用所述霍夫曼译码器对各个所述输入比特组中以第一个比特为起始比特的霍夫曼码字进行并行译码；
如果当前输入比特组中以第一个比特为起始比特的霍夫曼码字为有效码字，则对当前输入比特组中以第一个比特为起始比特的霍夫曼码字进行译码，得到译码字符，并将所述译码字符、第一无效标志以及当前输入比特组中以第一个比特为起始比特的霍夫曼码字的码字长度作为当前输入比特组的初步译码结果；
如果当前输入比特组中以第一个比特为起始比特的霍夫曼码字为无效码字，则将预设字符、第二无效标志以及预设码字长度作为当前输入比特组的初步译码结果；
其中，所述基于所述码字长度和所述无效标志确定长度向量，包括：
基于所述码字长度和所述无效标志构建初始长度向量；
基于所述初始长度向量确定第一长度向量；
判断所述第一长度向量中的各个无效标志是否均为所述第二无效标志；
如果所述第一长度向量中的各个无效标志均为所述第二无效标志，则将所述初始长度向量和所述第一长度向量作为长度向量集合；
如果所述第一长度向量中的各个无效标志没有均为所述第二无效标志，则基于所述第一长度向量确定第二长度向量，直到确定出的长度向量中的各个无效标志均为所述第二无效标志，则将确定出的各个长度向量作为长度向量集合；
其中，所述基于所述长度向量确定目标位置向量，包括：
基于所述长度向量集合中的各个长度向量确定目标位置向量。
2.根据权利要求1所述的解码方法，其特征在于，所述对输入比特流进行分组，得到输入比特组，包括：
以所述输入比特流的目标比特为起始比特，将连续的第一预设数量个比特数据划分为第一个输入比特组，其中，所述目标比特为所述输入比特流中第一个霍夫曼码字的第一个比特，所述第一预设数量大于或等于所述输入比特流对应的霍夫曼编码的最长码字长度；
以所述目标比特之后的第二预设数量个比特为起始比特，将连续的第一预设数量个比特数据划分为第二个输入比特组，直到满足预设条件，得到所述输入比特组，其中，所述第二预设数量小于或等于所述输入比特流对应的霍夫曼编码的最短码字长度。
3.根据权利要求1所述的解码方法，其特征在于，所述基于所述目标位置向量和字符向量确定出所述输入比特流对应的目标译码结果之前，还包括：
基于所述译码字符和所述输入比特流对应的霍夫曼编码表中的原文字符确定所述字符向量。
4.根据权利要求3所述的解码方法，其特征在于，所述基于所述目标位置向量和字符向量确定出所述输入比特流对应的目标译码结果，包括：
判断所述目标位置向量中各个元素对应的无效状态是否为第一无效状态；
如果当前元素对应的无效状态为所述第一无效状态，则确定当前元素在所述目标位置向量中的位置；
将所述字符向量中处于所述位置上的元素确定为所述目标译码结果。
5.一种解码器，其特征在于，包括：
分组模块，用于对输入比特流进行分组，得到输入比特组，其中，所述输入比特流为对目标原文进行霍夫曼编码得到的比特流；
第一译码模块，用于分别将各个所述输入比特组输入到不同的霍夫曼译码器中，以便所述霍夫曼译码器对各个所述输入比特组进行并行译码，得到各个所述输入比特组对应的初步译码结果，其中，所述初步译码结果包括码字长度、无效标志以及译码字符；
向量确定模块，用于基于所述码字长度和所述无效标志确定长度向量，并基于所述长度向量确定目标位置向量；
第二译码模块，用于基于所述目标位置向量和字符向量确定出所述输入比特流对应的目标译码结果，其中，所述字符向量为基于所述译码字符确定的向量，所述长度向量、所述目标位置向量和所述字符向量中的元素个数均与所述输入比特流中的比特数相同；
其中，所述第一译码模块还用于分别将各个所述输入比特组输入到不同的霍夫曼译码器中；利用所述霍夫曼译码器对各个所述输入比特组中以第一个比特为起始比特的霍夫曼码字进行并行译码；如果当前输入比特组中以第一个比特为起始比特的霍夫曼码字为有效码字，则对当前输入比特组中以第一个比特为起始比特的霍夫曼码字进行译码，得到译码字符，并将所述译码字符、第一无效标志以及当前输入比特组中以第一个比特为起始比特的霍夫曼码字的码字长度作为当前输入比特组的初步译码结果；如果当前输入比特组中以第一个比特为起始比特的霍夫曼码字为无效码字，则将预设字符、第二无效标志以及预设码字长度作为当前输入比特组的初步译码结果；
其中，所述向量确定模块还用于基于所述码字长度和所述无效标志构建初始长度向量；基于所述初始长度向量确定第一长度向量； 判断所述第一长度向量中的各个无效标志是否均为所述第二无效标志；如果所述第一长度向量中的各个无效标志均为所述第二无效标志，则将所述初始长度向量和所述第一长度向量作为长度向量集合；如果所述第一长度向量中的各个无效标志没有均为所述第二无效标志，则基于所述第一长度向量确定第二长度向量，直到确定出的长度向量中的各个无效标志均为所述第二无效标志，则将确定出的各个长度向量作为长度向量集合；
其中，所述向量确定模块还用于基于所述长度向量集合中的各个长度向量确定目标位置向量。
6.一种电子设备，其特征在于，包括：
存储器和处理器；
其中，所述存储器，用于存储计算机程序；
所述处理器，用于执行所述计算机程序，以实现权利要求1至4任一项所述的解码方法。
7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，用于保存计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任一项所述的解码方法。
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