CN1263224C

CN1263224C - 解码器

Info

Publication number: CN1263224C
Application number: CNB02802012XA
Authority: CN
Inventors: 萩原典尚
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2001-06-06
Filing date: 2002-05-30
Publication date: 2006-07-05
Anticipated expiration: 2022-05-30
Also published as: EP1303049A1; US6812863B2; TW589868B; EP1303049A4; HK1059993A1; CN1463497A; JPWO2002101935A1; US20040012511A1; WO2002101935A1

Abstract

提供一种符号关联装置101，用于把每个编码符号的参考位置信息与符号之一相关联。参考位置标识装置102从输入位序列中截取出分配给具有相当于最大码长的长度的符号的每一个位序列、与所述每一个截取的位序列相关地标识所述符号的参考位置、并且通过查阅所述符号关联装置101而输出对应于所述标识的参考位置的符号。

Description

解码器

技术领域

本发明涉及解码器、解码方法、查用表和解码程序。具体地说，本发明适用于对可变长度代码进行解码。

背景技术

有一种对可变长度代码进行解码的传统方法，其方式是：从输入位序列中一位接一位地读出代码位，当读出位和位序列之间出现匹配的时候，输出对应于代码表中定义的位序列的符号，作为解码结果。根据此方法，如果只保存对应于符号的代码位，那么只需用很小的存储容量就可以进行解码了。但是，因为要从输入位序列中一位接一位地读出代码位，因此解码需要很长的时间。

另一方面，有一种进行高速解码的方法，其中，把从其中获得解码结果的符号及符号的码长登记在关于所有登记项(侯选项)的查用表中，所述所有登记项是用对应于最大码长的位序列标识的。

图8是表示这种传统的查用表的配置的简图。

参考图8(a)，图中定义代码表11，其中例如代码位“1”分配给符号S0，代码位“01”分配给符号S1，代码位“001”分配给S2，代码位“000”分配给符号S3。

在这种情况下，由于码位的最大码长为3，序列号、符号和码长就登记在关于23个登记项(所述登记项由位序列的3位标识)的查用表12中，如图8(b)中所示。所述序列号可以是对应于所述3位位序列的十进制计数法号码

位以3位为一组从输入位序列中逐组被读出。3位为一组的每个读出组被转换成十进制的数字以获得序列号。当获得序列号的时候，利用序列号作为密钥查阅查用表12就可获得对应于序列号的符号。符号作为解码结果被输出，同时，作为从3位的位序列中减去对应于符号码长的位的结果而剩余的一个位或一些位被返回到输入位序列。

例如，如果输入位序列为“1010010110...”，此位序列的前3位“101”被读出，而且这个“101”被转换成十进制数字，获得序列号“5”。利用这个序列号“5”作为密钥查阅图8(b)中示出的查用表12、获得符号“S0”和符号“S0”的码长“1”。符号“S0”作为解码结果被输出。

而且，把符号“S0”的码长“1”与最大码长“3”进行比较。对应于最大码长“3”和符号“S0”的码长“1”之间的差的两位“01”被认为在符号“S0”的解码中是未经使用的，因此返回至输入位序列“0010110...”。

其后，从所述位已被返回其中的输入位序列“010010110...”中读出接着的3位“010”，并且重复上述过程。

根据上述传统的方法，仅仅通过一次从输入位序列中读出对应于最大码长的位序列就能完成解码，因此，可以提高解码的速度。

但是，上述的常用方法要求登记关于所有登记项(这些登记项由对应于最大码长的位序列标识)的符号及符号的码长，因此存在增大查用表12容量的问题。

也就是说，在图8所示的例子中，那里只有4个符号，但却必须登记符号和符号码长的23个登记项，因此相同的符号也被登记，处于重复数次的状态。

具体地说，如果最大码长增大，那么，符号被登记时重复的次数就增加，导致查用表容量增加。例如，假设最大码长为16、每个符号为100字节并且存储所述码长需要一个字节，则需要2¹⁶×101个字节的查用表容量。

发明内容

因此，本发明的目的是提供能够利用小的存储容量以更高速度解码的解码器、解码方法、查用表和解码程序。

为达到本发明上述目的而提供的解码器的特征在于它包括：符号关联装置，用于把每一个编码符号的参考位置和符号之一相关联；以及参考位置标识装置，用于当分配给符号的并且对应于最大码长的位序列被截取的时候，标识每个符号的参考位置。

从而保证虽然没有与用对应于最大码长的位序列标识的所有登记项一致地登记所述符号，但是，当对应的位序列被截取时可以标识每个编码符号，因而有可能在保持高速解码性能的同时减小存储容量。

根据本发明另一方面的解码器的特征在于包括：参考位置信息获得装置，用于根据预定长度的位序列获得关于对应于包含在所述位序列中的代码的解码结果的参考位置信息；以及解码结果获得装置，用于根据参考位置信息获得装置获得的参考位置信息，获得对应于包含在所述位序列中的代码的解码结果。

从而保证符号和用具有预定长度的位序列标识的登记项彼此关联，同时避免作为解码结果而获得的每个符号的登记处于重复状态，从而在保持高速解码性能的同时减小存储容量。

根据本发明的再一个方面的一种对每个编码符号进行解码的解码器，它包括：

输入缓冲器，它从输入位序列中读出长度相当于所述各符号的最大码长的位序列；

第一序列表，把所述符号的参考位置信息与长度相当于所述各符号的最大码长的每一个位序列相关地登记在该第一序列表中；

第二序列表，把所述符号和所述符号的码长与每一个符号相关地登记在第二序列表中；

第一参考装置，用于通过根据所述位序列查阅所述第一位序列表而获得所述符号的所述参考位置信息，所述符号对应于包含在读出到所述输入缓冲器的所述位序列中的代码；

第二参考装置，用于通过根据由所述第一参考装置获得的所述参考位置信息查阅所述第二序列表而获得对应于包含在所述位序列中的代码的所述符号和所述符号的码长；以及

返回装置，用于把对应于所述符号的码长的位之外的剩余位从读出到所述输入缓冲器的所述位序列返回至所述输入位序列。

从而确保只要符号的参考位置在第一序列表中登记且与长度相当于最大码长的位序列关联，那么就可以从第二序列表获得每一个符号和符号的码长。

因此通过两次访问第一序列表和第二序列表就可以完成这种可变长度代码的解码。而且，不必以与其长度对应于最大码长的位序列关联并且重复多次的形式登记每个符号及符号码长，从而在保持高速解码性能的同时减小存储容量。

根据本发明再另一个方面的一种对每个编码符号进行解码的解码器，它包括：

第二序列表，把所述符号和所述符号的码长与所述最大码长的差值与每一个符号相关地登记在该第二序列表中；

第二参考装置，用于通过根据由所述第一参考装置获得的所述参考位置信息查阅所述第二序列表而获得对应于包含在所述位序列中的代码的所述符号和所述差值；以及

返回装置，用于按照对应于所述差值的数量把读出到所述输入缓冲器的所述位序列返回至所述输入位序列。

从而确保只要符号的参考位置信息在第一序列表中登记且与长度相当于最大码长的位序列关联，那么就可以从第二序列表中获得每一个符号和所述符号的码长与最大码长之差。

因此通过两次访问第一序列表和第二序列表就可以完成这种可变长度代码的解码。而且，在可变长度代码的解码中没有用到的位的数量可以从第二序列表中直接获得，因此减少了访问的次数，免除了为返回位序列而进行的减法处理，从而进一步提高了解码速度。

根据本发明的再另一个方面，其解码器的特征在于与其长度相当于最大码长的上位序列和下位序列一致地将第一序列表分成多个表。

这样可以减少用于标识登记项的序列的数目，从而进一步减小存储容量。

根据本发明的解码方法的特征在于包括如下步骤：从输入位序列中读出长度相当于最大码长的位序列；根据读出的位序列而获得对应于包含在位序列中的代码的符号的参考位置信息；从所获得的参考位置信息中获得对应于包含在位序列中的代码的符号和所述符号的码长；输出获得的符号，作为对包含在读出的位序列中的代码的解码结果；以及把对应于符号码长的位之外的剩余位从读出的位序列返回至输入位序列。

从而确保即使通过读出长度相当于最大码长的位序列来进行可变长度代码的解码，只登记与其长度相当于最大码长的位序列关联的符号的参考位置就已足够，不必重复数次注册同一符号和符号的码长，从而在保持高速解码性能的同时减小存储容量。

根据本发明的查用表的特征在于包括：第一序列表，把符号的参考位置信息与每个将被解码的候选代码相关地登记在此表中；以及第二序列表，把符号和符号的码长与每个符号相关地登记在此表中。

从而确保仅仅查阅第一序列表一次，就可以存取对应于每个将被解码的候选代码的符号，不必与每个候选代码相关地登记所述符号，这样就可以提高解码速度，同时限制存储容量的增大。

根据本发明的另一个方面的查用表，其特征在于与用长度相当于符号最大码长的位序列标识的登记项关联地登记所述符号及该符号码长与最大码长之差。

从而确保通过仅仅访问查用表一次就可以输出每一个解码符号并且还可以直接获得在这些符号的解码过程中没有用到的位数。这样可以免除返回位序列的减法处理程序，进一步提高解码速度。

根据本发明的解码程序的特征在于通过计算机执行如下步骤：从输入位序列读出长度相当于最大码长的位序列；根据读出的位序列而获得对应于包含在位序列中的代码的符号的参考位置信息；从所获得的参考位置信息中获得对应于包含在位序列中的代码的符号及所述符号的码长；输出所述获得的符号，作为对包含所述读出的位序列中的代码的解码结果；以及把对应于所述符号码长的位之外的剩余位从所述读出的位序列返回至输入位序列。

如果安装了这种解码程序，可变长度代码的解码速度就可以提高，查用表的存储容量就可以减小。

根据本发明的另一方面的解码程序的特征在于通过计算机执行如下步骤：从输入位序列中读出长度相当于最大码长的位序列；根据读出的位序列而获得对应于包含在位序列中的代码的符号的参考位置信息；从所获得的参考位置信息获得对应于包含在位序列中的代码的符号以及所述符号码长与最大码长之差；输出获得的符号，作为对包含在读出的位序列中的代码的解码结果；将读出的位序列返回至输入位序列，其数量相当于所述码长差。

如果安装了这种解码程序，就可以直接获得在每个符号的解码中没有使用的位数，可以免除返回位序列的减法处理程序，进一步提高解码速度。

附图说明

图1方框图示出根据本发明第一实施例的解码器的配置。

图2方框图示出根据本发明第二实施例的解码器的配置。

图3的表格示出根据本发明第二实施例的查用表配置的实例。

图4是说明根据本发明第二实施例的解码方法的简图。

图5是说明根据本发明第二实施例的解码方法的流程图。

图6的表格示出根据本发明第三实施例的查用表的配置的实例。

图7的表格示出根据本发明第四实施例的查用表的配置的实例。

图8的表格示出传统的查用表的配置的实例。

具体实施方式

下面将参考附图说明根据本发明实施例的解码器及解码方法。

图1的方框示意地图示出根据本发明第一实施例的解码器的配置。

参考图1，所述解码器具有符号关联装置101和参考位置标识装置102。

符号关联装置101把各编码符号的参考位置中每一个与所述各符号之一关联。参考位置标识装置102从输入位序列中截取每一个分配给长度相当于最大码长的符号的位序列，然后与每一个与截取出来的位序列相关地标识所述符号的参考位置。参考位置标识装置102通过查阅符号关联装置从而在保持高速解码性能的同时减小存储容量。而输出对应于标识参考位置的符号。

因此，虽然没有与所有由对应于最大码长的位序列标识的登记项对应地登记所述符号，但是，当相应的位序列被截取的时候每一个编码符号能够被标识，因此有可能在保持高速解码性能的同时减小存储容量。

图2的方框图示出根据本发明第二实施例的解码器的配置。

参考图2，输入缓冲器1从输入位序列中读出长度相当于符号SY的最大码长的位序列。参考部件2利用由输入缓冲器读出的位序列确定的序列号LN作为密钥查阅第一序列表3a，获得对应于包含在位序列中的代码的符号SY的索引(参考位置)IN。接着，参考部件2利用索引IN作为密钥查阅第二序列表3b，获得对应于包含在读出到输入缓冲器1的位序列的代码的符号SY以及该符号SY的码长。

查用表3具有第一序列表3a和第二序列表3b。与由长度相当于符号SY的最大码长的位序列确定的序列号LN相应地将每一个作为解码结果获得的符号SY的索引登记在第一序列表3a中。与所述索引IN相应地将作为解码结果而获得的符号SY以及所述符号的码长LC登记在第二序列表3b中。

返回部件4把除相应于符号SY的码长LC的位之外的剩余位从读出到缓冲器1的相应位序列返回至输入位序列。

图3的表格示出根据本发明第二实施例的查用表3的配置的实例。在此假定码位“1”分配给符号S0，码位“01”分配给符号S1，码位“001”分配给符号S2，码位“000”分配给符号S3，如图8(a)所示。

在这种情况下，由于这些码位的最大码长为3，所以，与由每个位数为3的位序列标识的特定登记项关联的序列号LN和索引IN被登记在第一序列表3a中，如图3(a)所示。序列号LN可以是对应于位数为3位的位序列的十进制符号。

另一方面，与由每一个索引IN确定的序列号关联的符号SY和码长LC登记在在第二序列表3b中，如图3(b)所示。

由于输入缓冲器1以3位为一组从输入位序列中读出位序列，参考部件2把这3个位转换成十进制数字，获得序列号LN。获得序列号LN后，参考部件2利用序列号LN作为密钥查阅第一序列表3a，获得对应于所述序列号LN的索引IN。获得索引IN后，参考部件2利用索引IN作为密钥查阅第二序列表3b，获得对应于所述索引IN的符号SY和符号SY的码长LL，输出符号SY作为解码结果，而且向返回部件4输出码长LL。

返回部件4接收到参考部件2输出的码长LL，并且计算最大码长与从参考部件2接收到的码长LL的差。然后返回部件4把读出到输入缓冲器1的所述3位的位序列中对应于作为所述差值获得的位数的部分返回至输入位序列。

这样，就与序列号LN关联地登记索引IN而不是符号SY和符号的码长LC，因此，只要每个符号SY及其码长LC被保留一次，就能根据每个序列号LN访问符号SY。这样，就不必重复多次保留符号SY和这些符号的码长LC。在与序列号LN关联地登记索引IN的情况下，必须以重复多次的状态保留每个索引IN。但是，每个索引IN可以设置为简单的数字(数字特征)，因此和含有字母的符号SY或还含有数字的符号比较起来，可以用较少的位数来表达每个索引IN。因此，同与序列号LN相关联地登记符号SY和该符号的码长LC的情况比较起来，就可以减小存储容量了。

此外，在与序列号LN相关联地登记索引IN的情况下，通过两次访问第一序列表3a和第二序列表3b就可以完成可变长度代码的解码，这样就可以保持高速解码性能。

而且，即使在访问第一序列表3a和第二序列表3b时，出现频率非常高的符号SY和所述符号的码长可以保留在高速缓冲存储器中，减少存取时间，从而提高解码速度。

图4是说明根据本发明实施例的解码方法的简图。

参考图4(a)，如果输入位序列为“1010010110...”，那么输入缓冲器1就从输入位序列中读出第一组位数为3位的位序列“101”，并输出这些位至参考部件2。参考部件2接收到位序列“101”并把该位序列转换成十进制的数字，获得序列号“5”。参考部件2利用序列号“5”作为密钥查阅序列表3a，获得索引“0”((1))。

获得索引“0”之后，参考部件2利用索引“0”作为密钥查阅序列表3b，获得符号“S0”以及符号“S0”的码长“1”((2))，输出符号“S0”作为解码结果((3))，并且输出符号“S0”的码长“1”至返回部件4((4))。

返回部件4接收符号“S0”的码长“1”并计算最大码长“3”与符号“S0”的码长“1”之差＝2。然后返回部件4把读出到输入缓冲器1的3位位序列“101”中接着的两位“01”返回至输入位序列“0010110...”((5))。

接着，输入缓冲器1在返回后从输入位序列“010010110...”读出3位“010”，如图4(b)所示，并把这些位输出至参考部件2。参考部件2接收位序列“010”，并把该位序列转换成十进制数字，获得序列号“2”。参考部件2利用序列号“2”作为密钥查阅序列表3a，获得索引“1”((6))。

在获得索引“1”之后，参考部件2利用索引“1”作为密钥查阅序列表3b，获得符号“S1”及符号“S1”的码长“2”((7))，然后输出符号“S1”作为解码结果((8))，并向返回部件4输出符号“S1”的码长“2”((9))。

返回部件4接收到符号“S1”的码长“2”后，计算出最大码长“3”和符号“S1”的码长“2”之间的差值＝1。然后返回部件4把读出到输入缓冲器1的3位位序列“010”的下一位“0”返回至输入位序列“010110...”((10))。

接着，输入缓冲器1在返回后从输入位序列“0010110...”读出3位“001”，如图4(c)所示，并向参考部件2输出这3个位。参考部件2接收位序列“001”，并把该位序列转换成十进制数字，获得序列号“1”。参考部件2利用序列号“1”作为密钥查阅序列表3a，获得索引“2”((11))。

在获得索引“2”后，参考部件2利用索引“2”作为密钥查阅序列表3b，获得符号“S2”及符号“S2”的码长“3”((12))，然后输出符号“S2”作为解码结果((13))，并向返回部件4输出符号“S2”的码长“3”。

返回部件4接收符号“S2”的码长“3”并计算最大码长“3”和符号“S2”的码长“3”之间的差值＝0。然后返回部件4把读出到输入缓冲器1的3位位序列“101”的下一位(0位)返回至输入位序列“0010110...”。也就是说，如果最大码长与返回部件4获得的码长之差为0，那么就没有位序列被返回。

接着，如图4(d)所示，对从图4(c)所示的输入位序列“0010110...”减去前3位“001...”的结果的输入位序列“0110...”的下一个代码进行解码。

图5是说明根据本发明实施例的解码方法的流程图。

参考图5，如果存在未解码的输入位序列(步骤S1)，从输入位序列中读出长度相当于最大码长的位序列(步骤S2)。从输入位序列计算出序列号LN(步骤S3)，并且利用序列号LN作为密钥查阅第一序列表3a，获得索引IN(步骤S4)。

然后利用索引IN作为密钥查阅第二序列表3b，获得相应的符号SY和该符号的码长LC(步骤S5)，然后输出符号SY作为解码结果(步骤S6)。

接着，把除了对应于符号SY的码长LC的位之外的剩余的一个位或一些位(或位序列)从步骤S2中读出的位序列中返回至未解码的输入位序列，(步骤S7)。

第一序列表3a可以分成多个表格。可以减少用来标识索引IN的必要的序列数，从而进一步减小存储容量。

图6的表格示出根据本发明第三个实施例的查用表的配置的实例。

参考图6(a)，假定最大码长为9的各码位被分配给符号S0至S19。

通过把图6(a)所示的码位分为上3个码位和下6个码位而获得图6(b)所示的代码表。

在把图6(a)所示的码位分为上3个码位和下6个码位的情况下，符号的索引被分配给已分开的各序列，以便能够在标识每个符号的同时减小存储容量。

例如，如果9位中的上3位为“011”，那么，可以将这个代码确定为符号S4。

而且，如果9位中的上3位为“000”，那么，可以将这个代码确定为符号S4，这个符号还可以通过读出另外6位并查阅表₀₀₀来确定。

而且，如果9位中的上3位为“001”，那么，可以将这个代码确定为符号S4，这个符号还可以通过读出另外6位并查阅表₀₀₁来确定。

表₀₀₀是对于这样的符号进行编制的：所述符号的上3位为“000”并且所述上3位已从图6(a)所定义的符号S0至S19中被去除，而表₀₀₁是对于这样的符号进行编制的：所述符号的上3位为“001”并且所述上3位已从图6(a)所定义的符号S0至S19中被去除。

图7的表格示出根据本发明第四实施例的查用表12’的配置实例。，登记在图8(b)示出的查用表12中的码长与最大码长之差取代码长被登记在本发明第二实施例的查用表12’中。

也就是说，假定定义对应于符号S0至S3的码位如图8(a)的代码表11所示。在这种情况下，由于各码位的最大码长是3，所以，序列号、符号以及符号的码长与最大码长之差都相对于用3位序列标识的23个登记项登记在查用表12’中，如图7所示。例如，对于从位序列“000”确定的序列号0，与其相关地登记的符号S3的码长是3，相应地，登记符号S3的码长3和最大码长3之间的差值＝0。此外，例如，对于从位序列“010”确定的序列号2，与此相关地登记的符号S1的码长是2，相应地，登记符号S1的码长2与最大码长3之间的差值＝1。

因此，在返回对每个符号进行解码所必要的位时，有可能仅仅查阅查用表12’就可以知道将被返回的位数，这样就可以免除减法处理，从而进一步提高解码速度。

虽然已经在用所述码长与最大码长的差值替代图8(b)所示的码长的方法方面，描述了图7所示的实施例，但是，这样的替代同样可以在图3(b)的第二序列表3b中进行。

工业应用

根据本发明，如上所述，可以把符号与用长度相当于最大码长的位序列标识的登记项互相关联，同时还避免了重复地登记每个符号，因此既减小了存储容量，又保持高速解码性能。

Claims

1.一种对每个编码符号进行解码的解码器，它包括：

2.根据权利要求1的解码器，其特征在于：与长度相当于所述最大码长的上位序列和下位序列一致地把所述第一序列表分成多个表。

3.一种对每个编码符号进行解码的解码器，它包括：

4.根据权利要求3的解码器，其特征在于：与长度相当于所述最大码长的上位序列和下位序列一致地把所述第一序列表分成多个表。