[發明專利]一種基于查找表的變長碼解碼方法及設備

有效

• 申請號: 200710076719.3
• 申請日: 2007-08-28
• 公開（公告）號: CN101257633A
• 公開（公告）日: 2008-09-03
• 發明（設計）人: 譚舒亮
• 申請（專利權）人: 深圳市同洲電子股份有限公司
• 主分類號: H04N7/30
• 分類號: H04N7/30;H04N7/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及視頻解碼技術，尤其是涉及一種通過簡單查找表方式實現可變長碼的解碼方法及設備。

背景技術

哈夫曼(Huffman)變長編碼是根據字符出現的概率來構造平均長度最短的編碼。它是一種變長的編碼。在編碼中，若各碼字長度嚴格按照碼字所對應符號出現概率的大小的逆序排列，則編碼的平均長度是最小的。其中，碼字即為符號經哈夫曼編碼后得到的編碼，其長度是因符號出現的概率而不同，所以說哈夫曼編碼是變長的編碼。

哈夫曼樹又稱最優二叉樹，是一種帶權路徑長度最短的二叉樹。所謂樹的帶權路徑長度，就是樹中所有的葉結點的權值乘上其到根結點的路徑長度(若根結點為0層，葉結點到根結點的路徑長度為葉結點的層數)。樹的帶權路徑長度記為WPL＝(W1*L1+W2*L2+W3*L3+...+Wn*Ln)，N個權值Wi(i＝1，2，...n)構成一棵有N個葉結點的二叉樹，相應的葉結點的路徑長度為Li(i＝1，2，...n)。可以證明哈夫曼樹的WPL是最小的。

在視頻編解碼方案中，如MPEG-2協議，就使用了固定的哈夫曼樹作為編解碼參考。

在碼表中，前綴相同，長度相同的碼字的解碼信息連續存儲，使用這一組碼字中最小碼字的地址減去最小碼字的最低4位，由此構造出這組碼字的基地址；碼流經過可變長解碼器時，首先使用前綴分析器查找分組信息，得到當前碼字的長度和偽基礎地址，然后使用累加器把整個碼字的最低4位和偽基礎地址相加，獲得該碼字在碼表中的地址，從而獲得解碼信息，完成解碼。

但是，目前的視頻解碼方案存在如下缺陷：

1、在解碼過程中，由于受限于移位寄存器的移位效率以及查表操作對于前綴分析模塊的依賴性，整個功能模塊工作效率不高，即使使用了表劃分機制，硬件資源利用率仍舊較低；

2、在面對多路標清或多路高清碼流的高數據流量壓力下，由于沒有對占據較多資源的查找表進行復用，需要多個相同模塊并行工作，極大消耗硬件資源。

發明內容

本發明提出一種通過簡單查找表方式實現可變長碼解碼的方法，以解決現有視頻解碼效率較低，消耗硬件資源大的技術難題。

為解決本發明的技術問題，本發明公開一種基于查找表的變長碼解碼方法，用于解碼多路視頻流數據，包括：

a、根據給定的哈夫曼樹構建查找表，并將該查找表擴展為每個元素均高位對齊、位數為Y位的等長碼表；

b、將各路視頻數據碼流作為地址，對照所述等長碼表作尋址運算進行解碼，其中，第N路視頻數據碼流的解碼步驟包括：

b1、取出第N路視頻數據碼流的前Y位，以該Y位數據為地址對照所述等長碼表進行尋址運算，獲得該第N路視頻數據碼流第一碼字解碼數據和碼長LEN；

b2、依次從第N路視頻碼流待解碼數據的高位中移位出為碼長LEN的位數，并用后續碼流中的數據補足Y位，以其為地址對照所述等長碼表進行解碼。

較優的，所述步驟b中，還包括步驟：在對每個碼字解碼前，將其從串行數據轉為并行數據。

較優的，所述等長碼表的結構包括擴展為Y位的編碼、對應的解碼、以及碼長LEN。

較優的，所述等長碼表中每個元素的位數Y為16。

另外，本發明還公開一種基于查找表的變長碼解碼設備，用于解碼多路視頻流數據，包括：

查找表單元，用于根據給定的哈夫曼樹構建查找表，并將該查找表擴展為每個元素均高位對齊、位數為Y位的等長碼表；

對應視頻數據碼流路數的多個解碼器，用于分別對該路視頻數據碼流對照所述等長碼表作尋址運算進行解碼。

其中，所述解碼器包括：數據緩沖模塊；數據處理模塊，用于在對每個碼字解碼前，將其從串行數據轉為并行數據，并存儲至所述數據緩沖模塊；解碼模塊，與所述數據處理模塊連接，用于取出該路視頻數據碼流的前Y位，以該Y位數據為地址對照所述等長碼表進行尋址運算，獲得該第N路視頻數據碼流第一碼字解碼數據和碼長LEN，并依次從該路視頻碼流待解碼數據的高位中移位出為碼長LEN的位數，并用后續碼流中的數據補足Y位，以其為地址對照所述等長碼表進行解碼。

較優的，所述等長碼表的結構包括擴展為Y位的編碼、對應的解碼、以及碼長LEN。

較優的，所述等長碼表中每個元素的位數Y為16。

與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：

1、由于本發明將查找表擴展成等長碼表，即可通過簡單的查表得到解碼數據，大大簡化了解碼的過程，提高了解碼效率；