[發(fā)明專利]就地安全解壓縮

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202080017449.2
• 申請(qǐng)日: 2020-02-10
• 公開（公告）號(hào): CN113508536A
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: X·黃;D·E·格萊丁;B·T·尼茨科夫斯基;M·斯特林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 微軟技術(shù)許可有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H03M7/30
• 分類號(hào): H03M7/30
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 胡利鳴

一種用于提供數(shù)據(jù)流的就地安全解壓縮的方法包括利用存儲(chǔ)的偏移來分配用于解壓縮操作的存儲(chǔ)器空間。經(jīng)存儲(chǔ)的偏移表示在經(jīng)壓縮數(shù)據(jù)流的就地解壓縮期間輸出流的寫入指針位置超過對(duì)應(yīng)輸入流的讀取指針位置的最大偏移。

背景

數(shù)據(jù)文件的解壓縮通常需要分配第一存儲(chǔ)器緩沖區(qū)來存儲(chǔ)經(jīng)壓縮輸入數(shù)據(jù)流并分配單獨(dú)的存儲(chǔ)器來接收經(jīng)解壓縮輸出流。盡管以此方式使用兩個(gè)單獨(dú)的存儲(chǔ)器緩沖區(qū)防止讀取流(經(jīng)壓縮數(shù)據(jù))被寫入流(經(jīng)解壓數(shù)據(jù))潛在地蓋寫，但此雙緩沖區(qū)存儲(chǔ)器分配占用的存儲(chǔ)器遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于任何給定時(shí)間實(shí)際使用的存儲(chǔ)器，從而降低了支持其他功能的系統(tǒng)能力。

附圖簡(jiǎn)述

圖1例示了根據(jù)兩種不同方法對(duì)經(jīng)壓縮數(shù)據(jù)流執(zhí)行就地解壓縮的示例系統(tǒng)。

圖2例示了用于計(jì)算促進(jìn)就地安全數(shù)據(jù)解壓縮的就地安全(IPS)偏移的示例系統(tǒng)。

圖3例示了由系統(tǒng)執(zhí)行的計(jì)算可用于調(diào)整存儲(chǔ)器緩沖區(qū)大小的IPS偏移以保證經(jīng)壓縮數(shù)據(jù)流的就地安全解壓縮的示例操作。

圖4例示了用于確定可用于調(diào)整存儲(chǔ)器緩沖區(qū)大小的IPS偏移以保證經(jīng)壓縮數(shù)據(jù)流的就地安全解壓縮的示例操作。

圖5例示了用于使用存儲(chǔ)的IPS偏移值來解壓縮數(shù)據(jù)的示例操作。

圖6例示了可以適合于實(shí)現(xiàn)所公開技術(shù)的各方面的處理設(shè)備的示例示意圖。

發(fā)明內(nèi)容

一種就地安全解壓縮的方法包括處理指令以解壓縮與就地安全(IPS)偏移相關(guān)聯(lián)地存儲(chǔ)的經(jīng)壓縮數(shù)據(jù)流。IPS偏移表示在經(jīng)壓縮數(shù)據(jù)流被就地解壓縮時(shí)輸出流的寫入指針位置超過對(duì)應(yīng)輸入流的讀取指針位置的最大偏移。根據(jù)IPS偏移和輸出流的大小來分配存儲(chǔ)器緩沖區(qū)，并且經(jīng)壓縮數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)在經(jīng)分配的存儲(chǔ)器空間內(nèi)被就地解壓縮。

提供本概述以便以簡(jiǎn)化的形式介紹以下在詳細(xì)描述中進(jìn)一步描述的概念的選集。本概述并不旨在標(biāo)識(shí)所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保護(hù)的主題的范圍。這些以及各種其他特征和優(yōu)點(diǎn)將通過閱讀以下詳細(xì)描述而變得顯而易見。

詳細(xì)描述

一些專門的算法被編寫為“就地安全”，這意味著它們被設(shè)計(jì)成不使用輔助數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來變換輸入。但是，由于解壓縮算法生成的輸出字節(jié)數(shù)比接收的輸入字節(jié)數(shù)多，“就地”解壓縮引入了一種風(fēng)險(xiǎn)，即解壓縮輸出流的寫入指針可能會(huì)碰到經(jīng)壓縮數(shù)據(jù)輸入流的讀取指針，并在處理經(jīng)壓縮數(shù)據(jù)以進(jìn)行解壓縮之前蓋寫經(jīng)壓縮數(shù)據(jù)。出于此原因，現(xiàn)有的就地安全解壓縮算法被設(shè)計(jì)為確保較大的安全裕度，并且通常無法提供與其他更常用的解壓縮算法相比具有競(jìng)爭(zhēng)力的壓縮比。

本文公開的處理技術(shù)允許以“就地安全”的方式執(zhí)行任何面向流的解壓縮算法。當(dāng)解壓縮算法能夠讀取和寫入同一存儲(chǔ)器緩沖區(qū)，同時(shí)保證輸入流的數(shù)據(jù)在被操作并變換為相應(yīng)的輸出之前不會(huì)被輸出流的數(shù)據(jù)蓋寫時(shí)，該算法在本文中被稱為“就地安全”。例如，經(jīng)壓縮數(shù)據(jù)流可被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器緩沖區(qū)的第一子集中并且對(duì)應(yīng)的未壓縮數(shù)據(jù)流可被寫入同一存儲(chǔ)器緩沖區(qū)的第二子集中。盡管存儲(chǔ)經(jīng)壓縮數(shù)據(jù)和未壓縮數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)塊的各子集之間可能存在一些交疊，但數(shù)據(jù)以確保輸出流的寫入指針不會(huì)在任何時(shí)間點(diǎn)處碰到輸入流的讀取指針的方式來被存儲(chǔ)和操作。

根據(jù)一個(gè)實(shí)現(xiàn)，經(jīng)壓縮數(shù)據(jù)可與在壓縮時(shí)計(jì)算的偏移(本文稱為“就地安全(IPS)偏移”)相關(guān)聯(lián)地被存儲(chǔ)。此偏移指示可分配的存儲(chǔ)器緩沖區(qū)的最小大小，以確保使用選擇的解壓縮算法對(duì)相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)進(jìn)行就地安全解壓縮。最終，這一被預(yù)先計(jì)算、存儲(chǔ)的IPS偏移允許就地執(zhí)行解壓縮(例如，在單個(gè)存儲(chǔ)器緩沖區(qū)中)，而不會(huì)降低所選解壓縮算法的效率。因此，所公開的技術(shù)有助于以釋放大量處理資源以用于其他系統(tǒng)任務(wù)的方式就地安全地使用一些最強(qiáng)大和流行的壓縮和解壓縮算法。