[发明专利]算术编码信息信号的算术译码

说明书

本发明涉及将算术编码信息信号进行算术译码，得到包括n比特码元串行序列的信息信号的一种方法，其中n是一个整数，并且n＝1，该方法包括以下步骤：

(a)接收所述算术编码信号，

(b)从长度有限的第一个寄存器和第二个寄存器分别为A参数和C参数提取值，A参数跟取值区间大小有关，C参数跟这个区间的边界有关，

(c)为要译码的有关码元产生至少一个概率值，

(d)根据所述至少一个概率值，以及从所述第一个寄存器和第二个寄存器分别提取出来的A和C的值，产生一个码元，

(e)至少更新A参数，以便获得这个区间新的长度，对信息信号的下一个码元进行译码，

(i)输出译码得到的码元，

(j)视情况而定，

-对更新过的A参数重新归一化，获得重新归一化过的A参数，和

-更新C参数，获得更新过的C参数，

(k)分别将从步骤(j)获得的A参数和C参数存入第一个寄存器和第二个寄存器。

本发明还涉及将算术编码信息信号进行译码的一种装置。

第一段中定义的方法可见于WO 99/49579(PHN 16.822)。算术编码是一种众所周知的有损编码技术，它的介绍可以在任意一本源编码书中找到。为了全面地了解跟当前工作有关的算术编码技术，请参考[Lang 84]。在这篇文献的附录中全面地介绍了算术编码的历史。

已知的方法顺序地对从编码信息信号提取出来的码元进行译码以获得译码码元。本发明中的算术编码方法采用两个长度有限的寄存器，通常将它们叫做C和A。译码器流程图在图1中给出。图2说明从图1中“输出码元……”开始的流程图，对应于要译码的是二进制码元的情形。MPS和LPS分别是最大概率码元和最小概率码元。参数p是LPS的概率。译码得到的比特值放在b中。图3是图1中“重新归一化……”块的流程图。图1中译码器流程图的块通常是用专用硬件来实现的，以便对收到的信息进行实时译码。图1中有一个循环。译码程序完成一次循环的时候，输出一个译码码元。获得一个译码码元所需要的时间取决于执行图1所示循环中三项操作所需要的时间。应当开始执行操作，除非这个循环中前一次操作已经完成。为了缩短执行时间，译码器用专用硬件实现。用软件实现的时候，“重新归一化A……”这一块所需要的执行时间跟A参数的值有关。图3说明随着A的值不同，这一循环必须执行许多次。例如，对于SACD应用，循环的最大次数是7次。但是，当它是用专用硬件实现的时候，执行时间就跟最差情形有关，也就是跟必须执行最多次数的循环这种情形有关。由于在译码过程中最差情形出现的次数很少，“重新归一化A……”块是顺序获得一个译码码元所需要的时间的一个限制因素。

本发明的目的是改进上述算术译码器。按照本发明，将上述编码信息信号进行算术译码，得到包括n比特码元的一个串行序列的信息信号的方法包括以下步骤，其中n是一个整数，n≥1，该方法被用于在一个译码周期中从信息信号获得两个连续的输出码元：

(a)接收算术编码信息信号，

(b)分别从长度有限的第一个寄存器和第二个寄存器提取参数A和参数C的值，其中的参数A跟取值区间的长度有关，参数C跟所述区间边界有关，

(c)为要译码的第一个码元产生第一个概率值，这第一个概率值说明第一个码元具有最小概率值的概率，为要译码的随后一个码元产生第二个概率值，这第二个概率值说明第二个码元具有最小概率值的概率，假设要译码的第一个码元具有最大概率值，

(d)按照第一个概率值和分别从第一个和第二个寄存器获得的A和C的值得到第一个码元，

(e)更新A参数，从而获得更新过的A参数，

(f)假设译码获得的第一个码元具有最大概率值，将从第一个存储器获得的A值更新成临时A参数的值，

(g)从第二个寄存器中的C参数提取一个临时C参数，

(h)从第二个概率值和临时参数A和临时参数C提取第二个码元，

(i)当第一个码元具有最大概率值的时候输出第一个和第二个码元，或者如果第一个码元具有最小概率值就只输出第一个码元，

(j)获得新的A和C参数，

(k)分别将新的参数A和C存入第一个寄存器和第二个寄存器。