[发明专利]霍夫曼解码方法和霍夫曼解码装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种解码方法，尤其涉及霍夫曼(huffman)解码方法。

背景技术

霍夫曼编码被广泛地使用于数据压缩与电信的领域中，包括例如，JPEG图像文件、MPEG影音文件的压缩。一般在待压缩的原始数据中，相同的符号(例如A、B、C等等)会有重复发生的情形，而霍夫曼编码的基本原则是使用长短不同的可变字码(codeword)来代表原始数据中的每个符号(symbol)。其中出现次数多的符号的可变字码的长度比出现次数少的可变字码的长度小。例如在原始数据为ABCBCDCDDD的情况中，代表符号A的可变字码是，例如“11111111”，而B的可变字码是“00000”，C的可变字码是“111”，而代表D的可变字码是“00”。其中因为D的出现次数最多，所以代表D的可变字码的长度(即位数)最短，而A的出现次数最少，因此A的可变长度字码的长度是所有符号中是最长的，以此达成数据压缩的效果。

经过霍夫曼编码之后的文件必需经过解压缩的程序才能让使用者取得原始的数据内容。经由霍夫曼编码后的文件通过对应的霍夫曼表而被解码。请参阅图1，其为已知解码所需的霍夫曼表，包括地址(Address)字段、符号字段、尺寸(Size)字段以及可变长度字码字段等字段。其中地址字段代表可变长度字码所在的存储器地址，符号字段代表原始的被编码的符号，尺寸字段则代表可变长度字码的位数量，而可变长度字码则代表被编码的符号的霍夫曼码。以图1中的符号J为例，其所对应的可变长度字码为“0110110”，共7个位，因此尺寸为7。当输入的待解码数据为“0110110”时，霍夫曼解码器根据此霍夫曼表解码出“0110110”对应的符号为J，尺寸为7。

已知有一种被称为二元树(Binary tree)搜寻法的霍夫曼解码方法，如美国第6,621,429号专利所公开的内容。二元树搜寻法将霍夫曼表转换为二元树的结构。在二元树中，每一节点(Node)仅具两条路径可走，由最上层的节点往下方延伸，形成树的形状，每一节点具有左右两分支，因此称为二元树。请参阅图2，其为对应图1的已知霍夫曼表格式的二元树示意图，其中不同的霍夫曼表会构建出不同的二元树。如图2所示，解码器从输入的被压缩比特流中一次读取一个位，根据读取进来的位数据来决定往哪个方向走，当输入的数据位为1(高逻辑电位)时，往右边的路径前进，相反的，其数据为0(低逻辑电位)的话，往左边的路径前进，直至走到叶节点(Leaf)为止，其中叶节点为储存对应于此位数据的符号。在搜寻到所输入的该位所对应的符号后，继续读取下一位数据，并重复前述步骤进行解码。

例如，输入的压缩比特流的数据为“011101”，以此例配合图2来说明，在节点11中，根据所读取的压缩比特流的第一个位数据为“0”，因此往左边的路径走而来到节点12，接着被读取的第二个位数据为“1”，因此往右边的路径走而到达节点13，依照此原则，可搜寻到节点20右分支的叶节点，在此叶节点中储存的符号为F，则表示输入“011101”经过解码后，可得到符号F。在搜寻到叶节点后，压缩比特流的数据继续被读取，由节点11再度开始搜寻，如此反复搜寻至压缩比特流的全部位数据被解码完毕为止。

由于二元树搜寻法每次只能针对一个位进行解码，因此解码的速度很慢，在需要处理大量的压缩文件的情况下并不适合使用此方法。因此需要一种解码速度较快的霍夫曼解码方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种霍夫曼解码方法，用以缩短解码所需的处理时间。

本发明提出一种霍夫曼解码方法，用以对压缩比特流进行解码而输出对应比特流的多个尺寸符号码，其中压缩比特流包括多个位，该方法包括：

取得对应压缩比特流的霍夫曼表，其中：

霍夫曼表包括多个霍夫曼码以及多个尺寸符号码且每一该霍夫曼码包含可变长度字码，而每一霍夫曼码对应尺寸符号码，其中每一尺寸符号码包括尺寸码以及符号码；

根据多个尺寸码而获得多个遮幕码；

分别使用多个遮幕码对压缩比特流的依序被输入的16个位进行遮幕处理而产生多个遮幕处理结果；

分别对多个遮幕处理结果与多个该霍夫曼码进行逻辑运算而获得多个新霍夫曼码，其中每一新霍夫曼码包含可变长度字码；

判断压缩比特流的该16位与多个新霍夫曼码中的哪一个新霍夫曼码相同；以及

输出对应可变长度字码的尺寸符号码。

在优选实施例中，遮幕码由16个二进制位所组成并包含有效位部以及无效位部，其中有效位部的位数量等于尺寸码所代表的数量。