一种变长解码方法、装置及变长解码器制造方法及图纸

本发明专利技术的实施例提供了一种变长解码方法、装置及变长解码器，涉及通信技术领域，解决了现有技术中当传输参数同时涉及绝对值和符号分别编码时，当传输信道有噪音干扰时，由于变长解码器无法正确识别每个传输字符对应码字在比特流中的位置，再加上绝对值和符号对应不同的码本，因此无法准确地将信源信号正确恢复的问题。该方法包括，确定格型结构中发散阶段与固定阶段的第一边界时刻lds、固定阶段与合并阶段的第二边界时刻lsc；根据参数估计法、第l个传输时刻绝对值码本中每个绝对值码字的绝对值后验概率和第l个传输时刻符号码本中每个符号码字的符号后验概率，确定第l个传输时刻中传输的信息。本发明专利技术实施例用于变长解码器的制造。

【技术实现步骤摘要】
一种变长解码方法、装置及变长解码器
本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种变长解码方法、装置及变长解码器。
技术介绍
如图1所示，在数字通信中，为了更好的在信道中传输字符，信源编码器根据预设的编码规则将信源信号转换为比特流，然后通过信道将比特流传输至信源解码器，然后信源解码器根据预设的解码规则将比特流转化并恢复成原始信息，其中编码规则与解码规则一一对应；为了在传输中获得更好的压缩效果，可以用变长编码(英文全称：variable-lengthcodes，简称：VLCs)将每个量化的信源字符映射为有着不同数量的比特组合。由于VLCs具有较好的压缩性能，因此在通信中，VLCs被广泛用于图像、视频和音频编解码中，比如在无线流媒体中广泛使用的高性能高级音频编码器HE-AAC。在传输无误的情况下，VLCs解码器可以正确的识别每个字符对应码字在比特流中的开始和结束位置，但是在易出错的信道情况下无法进行正确识别，引起严重的失真。而且一旦有错，错误会一直累积下去。因此对于VLCs来说，更需要一种鲁棒性好的解码器。目前有些研究是借助于格型(trellis)表示法，结合一些软信息用软判决解码方法来提高鲁棒性。格型表示法的优势是其考虑了某一传输时刻所有可能的传输比特总数。传统的格型表示法中，所有时刻的字符是基于同一码本进行编码的，而对于有些参数，其分别传输字符的绝对值和符号(比如高性能高级音频编码HE-AAC中的量化的频谱系数这一参数)，涉及绝对值和符号基于不同的变长编码码本进行编码，因此为了使用软判决解码方法来提高类似于HE-AAC中量化的频谱系数的鲁棒性，需要一种基于新型的格型表示法的解码器，来更加准确的恢复信源信号。由上述可知，现有技术中当传输参数同时涉及绝对值和符号分别编码时，当传输信道有噪音干扰时，由于变长解码器无法正确识别每个传输字符对应码字在比特流中的位置，再加上绝对值和符号对应不同的码本，如何更加准确地将信源信号正确恢复的已经成为了一个亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供一种变长解码方法、装置及变长解码器，解决了现有技术中当传输参数同时涉及绝对值和符号分别编码时，当传输信道有噪音干扰时，由于变长解码器无法正确识别每个传输字符对应码字在比特流中的位置，再加上绝对值和符号对应不同的码本，因此无法准确地将信源信号正确恢复的问题。为达到上述目的，本专利技术的实施例采用如下技术方案：第一方面、本专利技术的实施例提供一种变长解码方法，包括：获取比特流中传输的字符的总数B和总比特数R；其中，每个字符包括绝对值和符号，每个绝对值和每个符号分别单独传输并用不同的码本进行编码，每个绝对值在绝对值码本中对应一个绝对值码字，每个符号在符号码本中对应一个符号码字，绝对值码本采用的编码方式为变长编码，符号码本采用的编码方式为变长编码；其中，B为大于0的整数，R为大于0的整数；根据绝对值码本中绝对值码字占用的最小比特数Nmin和最大比特数Nmax、符号码本中符号码字占用的最小比特数x和最大比特数t、字符的总数B和总比特数R，确定格型结构中发散阶段与固定阶段的第一边界时刻lds、固定阶段与合并阶段的第二边界时刻lsc；根据第一边界时刻lds和第二边界时刻lsc，确定第l个传输时刻绝对值对应的状态的第一集合以及符号对应的状态的第二集合；其中，第l个传输时刻第一集合的最小值为Vstart，第l个传输时刻第一集合的最大值为Vend，第l个传输时刻第二集合的最小值为V'start，第l个传输时刻第二集合的最大值为V'end；其中，第一集合包含至少一个可能的状态，第一集合内的状态指截止到当前传输时刻传完绝对值的总比特数，第二集合包含至少一个可能的状态，第二集合内的状态指截止到当前传输时刻传完符号的总比特数，位于发散阶段中的每个传输时刻对应的第一集合内包含的状态的总数量呈增长趋势，位于固定阶段中的每个传输时刻对应的第一集合内包含的状态的总数量保持不变，位于合并阶段中的每个传输时刻对应的第一集合内包含的状态的总数量逐渐减少，直到达到已知的字符总数B和比特总数R，发散阶段、固定阶段或者合并阶段仅针对绝对值区分；获取先验概率和比特错误概率；根据绝对值码本、每个传输时刻传输的第一集合的Vstart、第一集合的Vend、先验概率和比特错误概率，确定在每个传输时刻绝对值码本中每个绝对值码字的绝对值后验概率；根据符号码本、每个传输时刻传输的第二集合的V'start、第二集合的V'end、先验概率和比特错误概率，确定在每个传输时刻符号码本中每个符号码字的符号后验概率；根据参数估计法、第l个传输时刻绝对值码本中每个绝对值的绝对值后验概率和第l个传输时刻符号码本中每个符号的符号后验概率，确定第l个传输时刻中传输的信息。可选的，根据绝对值码本中绝对值码字占用的最小比特数Nmin和最大比特数Nmax、符号码本中符号码字占用的最小比特数x和最大比特数t、字符的总数B和总比特数R，确定格型结构中发散阶段与固定阶段的第一边界时刻lds、固定阶段与合并阶段的第二边界时刻lsc，包括：根据绝对值码本中绝对值码字占用的最小比特数Nmin和最大比特数Nmax、符号码本中符号码字占用的最小比特数x和最大比特数t、字符的总数B和总比特数R，确定格型结构中绝对值实际用到的码字的最小比特数N'min和格型结构中绝对值实际用到的码字的最大比特数N'max、中间变量R'和中间变量l'；其中，N'min＝max(R-Nmax×(B-1)-t×B,Nmin)；N'max＝min(R-Nmin×(B-1),Nmax)；其中，R'为满足变量公式的R″的最小整数值，变量公式为：R″从开始，不断加1，当R″满足所述变量公式时停止加1；根据确定的最小比特数N'min、最大比特数N'max、中间变量R'和中间变量l'，确定格型结构中固定阶段与合并阶段的第二边界时刻lsc以及第一集合内包含的状态的总数的最大值qmax；根据qmax，确定格型结构中发散阶段与固定阶段的第一边界时刻lds以及第二集合内包含的状态的总数的最大值等于qmax+t。可选的，根据确定的最小比特数N'min、最大比特数N'max、中间变量R'和中间变量l'，确定固定阶段与合并阶段的第二边界时刻lsc以及第一集合内包含的状态的总数的最大值qmax，包括：当确定R≤Nmin×B+t时，第二边界时刻lsc等于B，最大值qmax等于R-N'min×B+1；当确定R≤Nmax×(B-l')+Nmin×l'+t×(B-l'+1)时，第二边界时刻lsc等于最大值qmax等于R-N'min×B+1；当确定R＜R'时，第二边界时刻lsc等于最大值qmax等于(N'max-N'min+t)×(B-lsc)+t+1；当确定R＜Nmax×B+t×(B-1)时，第二边界时刻lsc等于最大值qmax等于(N'max+t)×B-R+1；当确定R≥Nmax×B+t×(B-1)时，第二边界时刻lsc等于B，最大值qmax等于(N'max+t)×B-R+1；根据qmax，确定格型结构中发散阶段与固定阶段的第一边界时刻lds以及第二集合内包含的状态的总数的最大值等于qmax+t，包括：根据最大值qmax，确定第一边界时刻lds等于第二集合内包含的状态的总数的最大值等于qma本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变长解码方法，其特征在于，包括：获取比特流中传输的字符的总数B和总比特数R；其中，每个所述字符包括绝对值和符号，每个绝对值和每个符号分别单独传输并用不同的码本进行编码，每个绝对值在绝对值码本中对应一个绝对值码字，每个符号在符号码本中对应一个符号码字，所述绝对值码本采用的编码方式为变长编码，所述符号码本采用的编码方式为变长编码；其中，B为大于0的整数，R为大于0的整数；根据所述绝对值码本中绝对值码字占用的最小比特数Nmin和最大比特数Nmax、所述符号码本中符号码字占用的最小比特数x和最大比特数t、所述字符的总数B和所述总比特数R，确定格型结构中发散阶段与固定阶段的第一边界时刻lds、固定阶段与合并阶段的第二边界时刻lsc；根据所述第一边界时刻lds和第二边界时刻lsc，确定第l个传输时刻绝对值对应的状态的第一集合以及符号对应的状态的第二集合；其中，所述第l个传输时刻所述第一集合的最小值为Vstart，所述第l个传输时刻所述第一集合的最大值为Vend，所述第l个传输时刻所述第二集合的最小值为V'start，所述第l个传输时刻所述第二集合的最大值为V'end；其中，所述第一集合包含至少一个可能的状态，所述第一集合内的状态指截止到当前传输时刻传完绝对值的总比特数，所述第二集合包含至少一个可能的状态，所述第二集合内的状态指截止到当前传输时刻传完符号的总比特数，位于所述发散阶段中的每个传输时刻对应的第一集合内包含的状态的总数量呈增长趋势，位于所述固定阶段中的每个传输时刻对应的第一集合内包含的状态的总数量保持不变，位于所述合并阶段中的每个传输时刻对应的第一集合内包含的状态的总数量逐渐减少，直到达到已知的字符总数B和比特总数R，所述发散阶段、所述固定阶段或者合并阶段仅针对绝对值区分；获取先验概率和比特错误概率；根据所述绝对值码本、每个所述传输时刻传输的所述第一集合的Vstart、所述第一集合的Vend、所述先验概率和所述比特错误概率，确定在每个所述传输时刻所述绝对值码本中每个绝对值码字的绝对值后验概率；根据所述符号码本、每个所述传输时刻传输的所述第二集合的V'start、所述第二集合的V'end、所述先验概率和所述比特错误概率，确定在每个所述传输时刻所述符号码本中每个符号码字的符号后验概率；根据参数估计法、所述第l个传输时刻所述绝对值码本中每个绝对值的绝对值后验概率和所述第l个传输时刻所述符号码本中每个符号的符号后验概率，确定所述第l个传输时刻中传输的信息。...

【技术特征摘要】
1.一种变长解码方法，其特征在于，包括：获取比特流中传输的字符的总数B和总比特数R；其中，每个所述字符包括绝对值和符号，每个绝对值和每个符号分别单独传输并用不同的码本进行编码，每个绝对值在绝对值码本中对应一个绝对值码字，每个符号在符号码本中对应一个符号码字，所述绝对值码本采用的编码方式为变长编码，所述符号码本采用的编码方式为变长编码；其中，B为大于0的整数，R为大于0的整数；根据所述绝对值码本中绝对值码字占用的最小比特数Nmin和最大比特数Nmax、所述符号码本中符号码字占用的最小比特数x和最大比特数t、所述字符的总数B和所述总比特数R，确定格型结构中发散阶段与固定阶段的第一边界时刻lds、固定阶段与合并阶段的第二边界时刻lsc；根据所述第一边界时刻lds和第二边界时刻lsc，确定第l个传输时刻绝对值对应的状态的第一集合以及符号对应的状态的第二集合；其中，所述第l个传输时刻所述第一集合的最小值为Vstart，所述第l个传输时刻所述第一集合的最大值为Vend，所述第l个传输时刻所述第二集合的最小值为V'start，所述第l个传输时刻所述第二集合的最大值为V'end；其中，所述第一集合包含至少一个可能的状态，所述第一集合内的状态指截止到当前传输时刻传完绝对值的总比特数，所述第二集合包含至少一个可能的状态，所述第二集合内的状态指截止到当前传输时刻传完符号的总比特数，位于所述发散阶段中的每个传输时刻对应的第一集合内包含的状态的总数量呈增长趋势，位于所述固定阶段中的每个传输时刻对应的第一集合内包含的状态的总数量保持不变，位于所述合并阶段中的每个传输时刻对应的第一集合内包含的状态的总数量逐渐减少，直到达到已知的字符总数B和比特总数R，所述发散阶段、所述固定阶段或者合并阶段仅针对绝对值区分；获取先验概率和比特错误概率；根据所述绝对值码本、每个所述传输时刻传输的所述第一集合的Vstart、所述第一集合的Vend、所述先验概率和所述比特错误概率，确定在每个所述传输时刻所述绝对值码本中每个绝对值码字的绝对值后验概率；根据所述符号码本、每个所述传输时刻传输的所述第二集合的V'start、所述第二集合的V'end、所述先验概率和所述比特错误概率，确定在每个所述传输时刻所述符号码本中每个符号码字的符号后验概率；根据参数估计法、所述第l个传输时刻所述绝对值码本中每个绝对值的绝对值后验概率和所述第l个传输时刻所述符号码本中每个符号的符号后验概率，确定所述第l个传输时刻中传输的信息。2.根据权利要求1所述的变长解码方法，其特征在于，所述根据所述绝对值码本中绝对值码字占用的最小比特数Nmin和最大比特数Nmax、所述符号码本中符号码字占用的最小比特数x和最大比特数t、所述字符的总数B和所述总比特数R，确定格型结构中发散阶段与固定阶段的第一边界时刻lds、固定阶段与合并阶段的第二边界时刻lsc，包括：根据绝对值码本中绝对值码字占用的最小比特数Nmin和最大比特数Nmax、符号码本中符号码字占用的最小比特数x和最大比特数t、所述字符的总数B和所述总比特数R，确定所述格型结构中绝对值实际用到的码字的最小比特数N'min和所述格型结构中绝对值实际用到的码字的最大比特数N'max、中间变量R'和中间变量l'；其中，N'min＝max(R-Nmax×(B-1)-t×B,Nmin)；N'max＝min(R-Nmin×(B-1),Nmax)；其中，R'为满足变量公式的R”的最小整数值，所述变量公式为：所述R”从开始，不断加1，当所述R”满足所述变量公式时停止加1；根据确定的所述最小比特数N'min、所述最大比特数N'max、所述中间变量R'和所述中间变量l'，确定格型结构中固定阶段与合并阶段的第二边界时刻lsc以及所述第一集合内包含的状态的总数的最大值qmax；根据所述qmax，确定格型结构中发散阶段与固定阶段的第一边界时刻lds以及所述第二集合内包含的状态的总数的最大值等于qmax+t。3.根据权利要求2所述的变长解码方法，其特征在于，所述根据确定的所述最小比特数N'min、所述最大比特数N'max、所述中间变量R'和所述中间变量l'，确定所述固定阶段与合并阶段的第二边界时刻lsc以及所述第一集合内包含的状态的总数的最大值qmax，包括：当确定R≤Nmin×B+t时，所述第二边界时刻lsc等于B，最大值qmax等于R-N'min×B+1；当确定R≤Nmax×(B-l')+Nmin×l'+t×(B-l'+1)时，所述第二边界时刻lsc等于最大值qmax等于R-N'min×B+1；当确定R＜R'时，所述第二边界时刻lsc等于最大值qmax等于(N'max-N'min+t)×(B-lsc)+t+1；当确定R＜Nmax×B+t×(B-1)时，所述第二边界时刻lsc等于最大值qmax等于(N'max+t)×B-R+1；当确定R≥Nmax×B+t×(B-1)时，所述第二边界时刻lsc等于B，最大值qmax等于(N'max+t)×B-R+1；根据所述qmax，确定格型结构中发散阶段与固定阶段的第一边界时刻lds以及所述第二集合内包含的状态的总数的最大值等于qmax+t，包括：根据所述最大值qmax，确定所述第一边界时刻lds等于所述第二集合内包含的状态的总数的最大值等于qmax+t。4.根据权利要求2所述的变长解码方法，其特征在于，根据所述第一边界时刻lds和第二边界时刻lsc，确定第l个传输时刻绝对值对应的状态的第一集合以及符号对应的状态的第二集合，包括：当确定传输时刻l小于或等于第一边界时刻lds时，确定所述第一集合的Vstart等于N'min×l，所述第一集合的Vend等于N'max×l+t×(l-1)，所述第二集合的V'start等于max(Vstart,R-N'max×(B-l)-t×(B-l))，所述第二集合的V'end等于min(Vend+t,R-N'min×(B-l))；当确定传输时刻l大于第一边界时刻lds且传输时刻l小于或等于第二边界时刻lsc时，确定所述第一集合的Vstart等于max(N'min×l,R-t×(B-l+1)-N'max×(B-l))，所述第一集合的Vend等于Vstart+qmax-1，所述第二集合的V'start等于max(Vstart,R-N'max×(B-l)-t×(B-l))，所述第二集合的V'end等于min(Vend+t,R-N'min×(B-l))；当确定传输时刻l大于第二边界时刻lsc时，确定所述第一集合的Vstart等于max(N'min×l,R-t×(B-l+1)-N'max×(B-l))，所述第一集合的Vend等于R-N'min×(B-l)，所述第二集合的V'start等于min(Vstart+t,R-t×(B-l)-N'max×(B-...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩赛，马红兵，
申请(专利权)人：中国联合网络通信集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11