[发明专利]一种基于深度优先的分布式算术码解码方法

说明书

本发明公开了一种基于深度优先的分布式算术码解码方法，该方法包括以下步骤：数据结构和全局变量；深度优先解码概要；单路径搜索；叉节点处的译码器行为；压缩端节点暂停路径列表；在线内存释放；选择最佳暂停路径；终止条件。将深度优先解码与现有的广度优先解码进行比较，深度优先解码对短码执行得更好。

技术领域

本发明涉及一种深度优先解码方法，具体地说，涉及一种基于深度优先的分布式算术码解码方法。

背景技术

分布式信源编码以Slepian-Wolf理论和Wyner-Ziv理论为基础，是编码领域的热点研究方向之一。分布式算术码(Distributed Arithmetic Coding,DAC)是以分布式信源编码的基本理论为基础，通过引入算术码作为编解码核心产生的一种编码方案，由于在处理小数据块时展现出接近压缩极限的性能，而得到广泛的认可和应用。分布式算术码由于存在叠区，随着解码的进行将形成一棵不完全二叉解码树。传统的分布式算术码解码方案是基于广度优先搜索实现的，在到达叶节点之前最小全路径与边信息之间的汉明距离是未知的，因此需要访问大量的节点来实现解码树的全搜索。同时，为了防止溢出，解码器需要为所有路径的端节点分配空间，在解码结束后才能释放内存，造成了资源的浪费。本发明针对这一问题，提出了深度优先解码器，弥补了传统解码器中的不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于深度优先的分布式算术码解码方法。

其具体技术方案为：

一种基于深度优先的分布式算术码解码方法，包括以下步骤：

1)数据结构和全局变量：实现深度优先算法，需要为DAC定义一个节点的数据结构，包括以下成员：

i:该节点的等级，即到该节点结束的路径长度。

l,h和c:具有相同精度的三个整形变量。l和h分别是节点的上限和下限。c用来缓冲来自DAC比特流的比特量。

p:将DAC比特流读入c的下一位的位置。

d：该节点结束处与边信息之间路径的汉明距离。

m：该节点结束处路径的总体度量。

child0，child1和parent：这三个指针分别指向该节点的左分支节点、右分支节点和双亲节点。

此外，需要以下全局变量：

bst：指向叶子节点的最佳完整路径。

spaths：其元素指向端节点的暂停路径的指针数组。

nsp：在spaths中占用的元素数量。

d_min：最小完整路径与边信息之间的汉明距离。

如果一条路径和边信息之间的汉明距离等于或大于d_min，说明这个路径是不可能的；否则我们说这条路是可能的。

2)深度优先解码概要：最初，根节点根据u₀创建。然后解码器重复调用一次单路径搜索函数，compact_list函数，它从spaths中删除不可能的暂停路径的端节点，wakeup_path函数，从spaths选择最佳暂停路径来产生一条新的通路，直到最终满足条件结束循环。最后，信源的最优估计通过追溯bst而获得。