专利名称：信息熵保持解码方法与装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电数字数据处理技术领域，特别是涉及一种信息熵保持解码方法与装置。
背景技术：
对变量X1、X2进行二维联合信息熵保持变长编码往往是通过查找二维码表实现的。当变量X1、X2的取值范围很大时，如果采用信息组合{X1、X2}与码字一一对应就会导致二维码表十分庞大，不利于存储和查找。通常的方法是，对于出现概率较大的信息组合{X1、X2}用查表实现编码，而对于出现概率小的{X1、X2}组合，先查表得到一个控制码字。这个控制码字仅仅用来标记对该事件的编码不能通过查表直接实现，而X1、X2的信息将由紧邻该控制码字后面的其他码字携带。
对于不能通过查表直接实现编码的{X1、X2}组合，普遍被采用的编码方法是在控制码字后面，依次对X1、X2单独编码。这种方法的不足之处在于没有利用X1、X2之间的相关性，同时控制码字仅仅作为标记，没有携带一些关于X1或X2的信息，存在着冗余，不利于压缩效率的提高。
一种新的信息熵保持编码方法将X1、X2的一部分信息附加在控制码字上进行编码，剩余部分信息根据已编码信息再进行编码，这样提高信息熵保持编码的压缩效率。
发明内容
本发明提供一种信息熵保持解码方法与装置，用于对背景技术中新的信息熵保持编码方法与装置所生成的码流进行正确解码。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下1.一种信息熵保持解码方法，包括若从码流中提取的码字与码表中的信号组合{X1＝Xn，X2＝ym}一一对应，则解码得{X1＝Xn，X2＝ym}；若从码流中提取的码字没有与码表中的信号组合{X1＝Xn，X2＝ym}一一对应，则该码字为第一合成信号，紧随其后的下一码字为第二合成信号，其解码步骤如下1)从第一合成信号中减去特定的控制码字，从而解码第一信号X1或者第二信号X2；
2)根据已解码的信息，从第二合成信号中解码另一个信号。
所说的从第一合成信号中减去特定的控制码字，从而解码第一信号X1或者第二信号X2，包括1)从第一合成信号中减去特定的控制码字；2)将第一合成信号减去控制码字所得的信号经函数f(x)映射解码得到第一信号X1或者第二信号X2的值，同时得到未被解码的另一个信号的一个控制信息，其中f(x)的自变量为第一合成信号减去控制码字所得的信号。
所说的根据已解码的信息，从第二合成信号中解码另一个信号，包括1)将已被解码的信号经函数u(x)映射；2)将经函数u(x)映射所得的信号与第二合成信号相加；3)利用相加所得的信号和权利要求2所述的一个控制信息解码另一个信号。
2.一种信息熵保持解码方法的装置，包括输入的码字查二维变长解码表的查表装置，若从码流中提取的码字与码表中的信号组合{X1＝Xn，X2＝ym}一一对应，则解码得信号组合{X1＝Xn，X2＝ym}；若输入的码字没有与二维变长解码表中的信号组合{X1，X2}一一对应则将该输入码字和紧随其后的下一码字输入解复用装置，1)解复用装置将该码字作为第一合成信号输出而将紧随其后的下一码字作为第二合成信号输出2)从第一合成信号中减去特定的控制码字，从而解码第一信号X1或者第二信号X2的信息提取装置；3)根据已解码的信息，从第二合成信号中解码另一个信号的信息还原装置。
所说的信息提取装置包括1)减法装置(701)；2)用于实现函数f(x)功能，解码X1或X2，同时得到未被解码的另一个信号的一个控制信息的第一信息还原装置(703)；当查表装置的输出是控制码字时，第一合成信号和控制码字分别输入减法装置(701)；减法装置(701)的输出与第一信息还原装置(703)相连，传输X1或X2的全部信息；f(x)与权利要求2所述f(x)一致；第一信息还原装置(703)输出X1或X2，以及控制信息。
所说的信息还原装置包括1)加法装置(704)；
2)用于实现函数u(x)功能的映射装置(705)；3)用于解码X2的第二信息还原装置(706)；第一信息还原装置(703)解码所得的X1或X2输入映射装置(705)；映射装置(705)的输出作为加法装置(704)的一个输入；第二合成信号作为加法装置(704)的另一个输入；加法装置(704)与第二信息还原装置(706)相连，用于传输X2的信息；第一信息还原装置(703)的输出的与第二信息还原装置(706)相连，用于传输控制信息；第二信息还原装置(706)输出X2。
本发明具有的有益的效果是它完全实现了对背景技术中新的信息熵保持编码方法所生成码流的解码。本发明主要应用在对数字信号进行二维联合信息熵保持变长编码码流的解码器中，还可以推广至多维联合变长编码码流的解码器。本发明尤其适用于图像或视频压缩解码。
图1是本发明装置的原理框图；图2是本发明装置的部件结构框图。
具体实施例方式
图像数据和视频数据在压缩编解码过程中，经过变换量化扫描后的一维系数是n(n≥0)个0和一个非0系数交替出现组成的。一个非0系数的值为level，该非0系数前值为0的系数个数叫做游程run。对变换量化扫描后的系数的解码往往是通过查找二维码表解码{level、run}组合。本发明适用于对{level＝xn，run＝ym}组合进行二维联合信息熵保持编码码流的解码，以下是
具体实施例方式实施例11.一种信息熵保持解码方法，包括以下步骤1)将从码流中提取的码字输入查表装置，查二维变长解码表，若该码字与码表中的{level＝xn，run＝ym}组合一一对应，则解码得{level＝xn，run＝ym}组合；若输入的码字在二维变长解码表中不存在与其一一对应的的信号组合{level＝xn，run＝ym}，查表装置输出特定的控制码字，同时将该输入码字与紧随其后的下一个码字输入解复用装置，解复用装置将该输入码字作为第一合成信号输出并将紧随其后的下一码字作为第二合成信号输出；2)第一合成信号和第二合成信号的解码步骤如下第一合成信号和特定的控制码字输入信息提取装置，在信息提取装置中第一合成信号减去特定的控制码字，从而解码得到run的值；
第二合成信号和已解码的信息输入信息还原装置，根据已解码的信息，从第二合成信号中解码level的值。
2.第1点所说的从第一合成信号中减去特定的控制码字，从而解码run的值，方法如下1)第一合成信号和特定的控制码字输入减法装置701，在减法装置701中第一合成信号减去特定的控制码字，此例中特定的控制码字等于59；2)将第一合成信号减去特定的控制码字所得的信号输入第一信息还原装置703，在第一信息还原装置703中输入经函数f(x)映射解码得到run的值，同时得到level的符号信息，其中f(x)的功能是将输入x二进制化后的最低位，作为level的符号信息输出，将x右移一位得到run的值。
3.第1点所说的根据已解码的信息，从第二合成信号中解码level的值，方法如下1)run输入映射装置705经函数u(ym)映射，其中函数u(ym)实现的功能是对于run＝ym，找到|x1|，其中{level＝|xl|，run＝ym}不能通过查表实现解码且{level＝|xl|-1，run＝ym，}能通过查表实现解码，则u(ym)＝|xl|；2)映射装置705的输出和第二合成信号都输入加法装置704，将经函数u(ym)映射所得的信号|x1|与第二合成信号相加，得到level的绝对值信息；3)level的绝对值信息和第2点中解出的level的符号信息输入第二信息还原装置706，解码得到level的值。
实施例21.一种信息熵保持解码方法，包括以下步骤1)将从码流中提取的码字输入查表装置，查二维变长解码表，若该码字与码表中的{level＝xn，run＝ym}组合一一对应，则解码得{level＝xn，run＝ym}组合；若输入的码字在二维变长解码表中不存在与其一一对应的的信号组合{level，run}，查表装置输出特定的控制码字，同时将该输入码字与紧随其后的下一个码字输入解复用装置，解复用装置将该输入码字作为第一合成信号输出并将紧随其后的下一码字作为第二合成信号输出；2)第一合成信号和第二合成信号的解码步骤如下第一合成信号和特定的控制码字输入信息提取装置，在信息提取装置中第一合成信号减去特定的控制码字，从而解码得到run或level的值；第二合成信号和已解码的信息输入信息还原装置，根据已解码的信息，从第二合成信号中解码另一个信号。
2.第1点所说的从第一合成信号中减去特定的控制码字，从而解码run或level的值，方法如下1)第一合成信号和特定的控制码字输入减法装置701，在减法装置701中第一合成信号减去特定的控制码字，此例中特定的控制码字等于59；2)将第一合成信号减去特定的控制码字所得的信号x输入第一信息还原装置703，在第一信息还原装置703中经函数f(x)映射解码得到run或level的值，f(x)的功能是若x＜64，则解码run的值，run等于x，否则(即x≥64)将(x-64)的值二进制化后的最低位作为level的符号信息，同时将(x-64)右移一位得到level的绝对值信息，再由level的符号信息和level的绝对值信息解码level的值，f(x)输出的控制信息为0。
3.第1点所说的根据已解码的信息，从第二合成信号中解码另一个信号，方法如下1)在第2点中解码的信号run或level输入映射装置705，经函数u(x)映射为0；2)映射装置705的输出和第二合成信号都输入加法装置704，将经函数u(x)映射所得的信号0与第二合成信号相加，得到信号z；3)将信号z输入第二信息还原装置706，若第2点中被解码的是run的值，则第二信息还原装置解码level的值，将z二进制化后的最低位作为level的符号信息，同时将z右移一位得到level的绝对值信息，再由level的符号信息和level的绝对值信息解码level的值；若第2点中被解码的是level的值，则第二信息还原装置解码解码run的值，run等于z。
上述的用于提高压缩效率的信息熵保持解码方法的装置，可以用处理器系统，微控制器，可编程逻辑器件或硬件电路实现部分或全部的操作。上述的一些操作可以用软件实现，同时另一些操作可以用硬件实现。
为了方便起见，这些操作被描述为不同的互连的功能单元或不同的软件模块。但是，这不是必要的。在一些应用中，这些功能单元或模块可以被集成到单一的逻辑器件、程序或操作中，而没有明显的界限。在任何情况中，功能单元和软件模块或描述的特征可以独立实现，或与其他操作一起用硬件或软件实现。
权利要求
1.一种信息熵保持解码方法，包括若从码流中提取的码字与码表中的信号组合{X1＝xn，X2＝ym}一一对应，则解码得{X1＝xn，X2＝ym}，若从码流中提取的码字没有与码表中的信号组合{X1＝xn，X2＝ym}一一对应，则该码字为第一合成信号，紧随其后的下一码字为第二合成信号；其特征在于解码步骤如下1)从第一合成信号中减去特定的控制码字，从而解码第一信号X1或者第二信号X2；2)根据已解码的信息，从第二合成信号中解码另一个信号。
2.根据权利要求1所述的一种信息熵保持解码方法，其特征在于所说的从第一合成信号中减去特定的控制码字，从而解码第一信号X1或者第二信号X2，包括1)从第一合成信号中减去特定的控制码字；2)将第一合成信号减去控制码字所得的信号经函数f(x)映射解码得到第一信号X1或者第二信号X2的值，同时得到未被解码的另一个信号的一个控制信息，其中f(x)的自变量为第一合成信号减去控制码字所得的信号。
3.根据权利要求1所述的一种信息熵保持解码方法，其特征在于所说的根据已解码的信息，从第二合成信号中解码另一个信号，包括1)将已被解码的信号经函数u(x)映射；2)将经函数u(x)映射所得的信号与第二合成信号相加；3)利用相加所得的信号和权利要求2所述的一个控制信息解码另一个信号。
4.根据权利要求1所述的一种信息熵保持解码方法的装置，包括输入的码字查二维变长解码表的查表装置，若从码流中提取的码字与码表中的信号组合{X1＝xn，X2＝ym}一一对应，则解码得信号组合{X1＝xn，X2＝ym}；若输入的码字没有与二维变长解码表中的信号组合{X1，X2}一一对应则将该输入码字和紧随其后的下一码字输入解复用装置，其特征在于1)解复用装置将该码字作为第一合成信号输出而将紧随其后的下一码字作为第二合成信号输出；2)从第一合成信号中减去特定的控制码字，从而解码第一信号X1或者第二信号X2的信息提取装置；3)根据已解码的信息，从第二合成信号中解码另一个信号的信息还原装置。
5.根据权利要求4所述的一种信息熵保持解码方法的装置，其特征在于所说的信息提取装置，包括1)减法装置(701)；2)用于实现函数f(x)功能，解码X1或X2，同时得到未被解码的另一个信号的一个控制信息的第一信息还原装置(703)；当查表装置的输出是控制码字时，第一合成信号和控制码字分别输入减法装置(701)；减法装置(701)的输出与第一信息还原装置(703)相连，传输X1或X2的全部信息；f(x)与权利要求2所述f(x)一致；第一信息还原装置(703)输出X1或X2，以及控制信息。
6.根据权利要求4所述的一种信息熵保持解码方法的装置，其特征在于所说的信息还原装置，包括1)加法装置(704)；2)用于实现函数u(x)功能的映射装置(705)；3)用于解码X2的第二信息还原装置(706)；第一信息还原装置(703)解码所得的X1或X2输入映射装置(705)；映射装置(705)的输出作为加法装置(704)的一个输入；第二合成信号作为加法装置(704)的另一个输入；加法装置(704)与第二信息还原装置(706)相连，用于传输X2的信息；第一信息还原装置(703)的输出的与第二信息还原装置(706)相连，用于传输控制信息；第二信息还原装置(706)输出X2。
全文摘要
本发明公开了一种信息熵保持解码方法与装置。对变量X
文档编号H04N7/26GK1535022SQ200310109499
公开日2004年10月6日 申请日期2003年12月14日 优先权日2003年12月14日
发明者虞露, 董洁, 楼剑, 虞 露 申请人:浙江大学