算术编码和解码的系统和方法技术方案

一种算术编码器，用于将包括多个事件的事件序列转换为包括至少一个信息片的信息序列，所述算术编码器包括核心引擎，所述核心引擎用于接收事件序列的事件，以及从概率估计器接收概率估计，并且响应收到的事件和概率估计，通过限定事件与信息片之比来产生信息序列的０或多个片。提供一种算术编码器，其能够将至少一个事件序列中的事件数目约束为产生的至少一个信息序列中的信息片数目的函数。提供一种算术解码器，用于将包括至少一个信息片的信息序列转换为包括多个事件的事件序列，所述算术解码器包括核心引擎，所述核心引擎用于响应从概率估计器收到的概率估计，对来自序列发生器的信息序列的至少一个信息片进行处理，以通过计及限定的事件与信息序列中信息片之比，来产生至少一个事件。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请涉及数据的处理，尤其涉及以减小的复杂性限度(complexity bound)的方式执行的数据序列的编码和解码。
技术介绍
通常，对数据序列(即二进制或M进制信息)进行压缩，以便从第一位置发送到第二位置。例如，可以在第一位置产生代表电视电话会议的视频数据。通常，把数据转换为事件序列(即二进制事件)。为了把事件序列发送到第二位置，最好把事件序列压缩或编码为信息序列，以减少为把事件序列传输到第二位置所需的时间。典型地使用算术编码器来把事件序列(即二进制事件)压缩为信息片(informationpieces)(即信息的二进制位)的信息序列，以便发送到第二位置。信息序列的压缩或编码效率越高，信息序列到第二位置的传输率就越大。通过为每个被编码的事件产生少于一个信息片，来实现压缩，其中事件与编码的信息片之比可以达到64∶1乃至128∶1，这取决于事件的概率分布。在第二位置使用算术解码器把信息序列解压缩为事件序列，从而允许代表电视电话会议的视频数据呈现给在第二位置处的个人。数据压缩也用于其它用途。另一种这样的用途可能是在给定数量的存储事件序列的存储介质的情况下，提高视频质量。在该实例中，编码器可以用来把视频(即代表电影)存储在只读光盘存储器(CD-ROM)、数字视频光盘只读存储器(DVD-ROM)或包括光介质、磁介质等的其它任何存储介质上，以便以后重放。如上所述，事件与编码信息片之比可以达到64∶1或128∶1，这取决于事件的分布概率。以后，利用解码器来把信息序列解压缩为事件序列，由此允许使用相应的视频或其它数据。然而，当编码器处的编码效率提高了，则在解码器处需要大量的处理(即解码操作)，以便将指定长度的信息片的序列解码为事件序列。这种提高的处理要求将是不利的，尤其是在希望实时地提供事件序列的情况下。例如，在事件序列代表视频的情况下，实时意味着，对于代表一段时间(即1秒)视频的信息序列，解码器能够接收该信息序列，并且在该段时间内把该信息序列解码为相应的事件序列。有时，利用在常规编码器中使用的提高效率方案不可能进行这种实时处理。本专利技术的目的是以一种新颖和简单的方式解决以上讨论的问题中的一个或多个。
技术实现思路
根据本专利技术，提供一种用于减小编码器和解码器中的复杂性限度的系统和方法。根据本专利技术的一个方面，提供一种用于将包括多个事件的事件序列算术编码为包括至少一个信息片的信息序列的系统和方法，其包括用于接收事件序列的事件的至少一个输入端口，以及至少一个输出端口。序列发生器(sequencer)与该至少一个输入端口和至少一个输出端口相连，并且包括一个用于为至少一个收到的事件产生上下文信息的上下文发生器。概率估计器与序列发生器相连，用于从序列发生器接收事件序列的序列和相应的上下文信息，以及为具有特殊值的事件产生概率估计。核心引擎(core engine)与序列发生器和概率估计器相连，用于从序列发生器接收事件序列的事件以及从概率估计器接收概率估计，以及响应收到的事件和概率估计，在限定事件与信息片之比的同时产生信息序列的0或多个片，并将信息序列的0或多个信息片提供给序列发生器，其中产生的信息片作为信息序列被提供在所述至少一个输出端口。根据本专利技术的又一实施例，事件序列的事件是二进制事件，并且信息序列的信息片是信息的二进制位。根据该方面的又一实施例，核心处理器限定事件与信息片之比包括，限定平均的事件与信息片之比。根据又一实施例，核心处理器包括计数寄存器，用于为每个信息片跟踪事件数目，并用于把平均的事件与信息片之比限定为预定比值。在又一实施例中，当事件与信息片之比超过预定比值时，核心处理器在信息序列中产生至少一个填充信息片(stuffing infromation piece)。根据本专利技术的另一方面，提供一种用于将包括至少一个信息片的信息序列转换为包括多个事件的事件序列的算术解码器和方法，其包括用于接收信息序列的信息片的至少一个输入端口，以及至少一个输出端口。序列发生器与所述至少一个输入端口和至少一个输出端口相连，并包括一个用于为至少一个产生的事件产生上下文信息的上下文发生器。概率估计器与序列发生器相连，用于接收产生的事件序列的事件和相应的上下文信息，以及确定概率估计。核心引擎与序列发生器和概率估计器相连，用于响应概率估计对来自序列发生器的信息序列的0或多个信息片进行处理，以通过计及(accounting for)限定的事件与信息片之比来产生一个事件，其中产生的事件与来自序列发生器的相应上下文信息一起被提供给概率估计器，用于更新概率估计，以及产生的事件被提供给序列发生器，以便作为事件序列从所述至少一个输出端口被发送。根据该方面的实施例，信息序列的至少一个信息片是二进制位，事件序列的事件是二进制事件。根据又一实施例，核心引擎通过计及限定的事件与信息片之比来产生至少一个事件包括，核心引擎通过计及平均的限定事件与信息片之比来产生至少一个事件。根据又一实施例，核心处理器包括计数寄存器，用于为信息片跟踪事件的数目，并用于将平均的限定事件与信息片之比计及为预定的平均比值。根据又一实施例，核心引擎利用计数寄存器，来确定信息序列中的填充信息片。根据本专利技术的又一方面，提供一种用于将包括多个事件的事件序列转换为包括至少一个信息片的信息序列的核心引擎，其包括控制器，所述控制器用于接收事件序列的至少一个事件和该至少一个事件的概率估计，以及用于响应收到的事件和概率估计，通过限制事件与信息片之比来产生信息序列的0或多个片。根据本专利技术的又一方面，提供一种用于将包括至少一个信息片的信息序列转换为包括多个事件的事件序列的核心引擎，其包括控制器，所述控制器用于接收信息序列的至少一个信息片和概率估计，以及响应至少一个信息片和概率序列，通过计及限定的事件与信息片之比来产生事件序列的0或多个事件。根据本专利技术的又一方面，信息片的序列是由算术编码器从事件序列产生的，并且包括0或多个填充信息片，以致事件与信息片之比被限制为预定比。根据本专利技术的又一方面，提供一种用于将至少一个事件序列转换为至少一个信息序列的熵编码器，其中每个事件序列都包括至少一个事件，并且每个信息序列都包括至少一个信息片，所述熵编码器包括算术编码器，所述算术编码器用于响应至少一个事件序列的至少一个事件，产生至少一个信息序列的0或多个信息片。所述熵编码器还包括控制器，其与算术编码器相连，用于将至少一个事件序列中的事件数目约束为所产生的至少一个信息序列中的信息片的数目的函数。根据该方面的实施例，该至少一个事件序列代表被分为多个段的输入数据，并且控制器通过将该至少一个事件序列中的最大事件数目约束为一个线性组合的函数，来将事件数目约束为信息片数目的函数，其中所述线性组合包括产生的至少一个信息序列中的信息片数目和段的数目。在又一实施例中，熵编码器与一个用于将输入数据转换为至少一个事件序列的处理器相连，其中熵编码器能够将与产生的至少一个信息序列中的信息片数目有关的信息发送给处理器。在又一实施例中，处理器能够响应从熵编码器收到的信息，减小所述至少一个事件序列的事件速率。根据本专利技术的又一方面，信息片序列是由熵编码器从至少一个事件序列产生的，每个事件序列包括多个事件，其中利用信息序列信息片中的多个信息片，来将至少一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种算术编码器，用于将包括多个事件的事件序列转换为包括至少一个信息片的信息序列，包括：至少一个输入端口，用于接收事件序列的事件；至少一个输出端口；序列发生器，与所述至少一个输入端口和所述至少一个输出端口相连，并且包括 一个用于为至少一个收到的事件产生上下文信息的上下文发生器；概率估计器，与所述序列发生器相连，用于从所述序列发生器接收事件序列的事件和相应的上下文信息，以及为具有特殊值的事件产生概率估计；以及核心引擎，与所述序列发生器和所述概 率估计器相连，用于从所述序列发生器接收事件序列的事件以及从所述概率估计器接收概率估计，以及响应收到的事件和概率估计，通过限制事件与信息片之比来产生信息序列的０或多个片，并将产生的信息序列的０或多个信息片提供给序列发生器；其中产生的信 息片作为信息序列被提供在所述至少一个输出端口。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗兰克简博森，
申请(专利权)人：株式会社NTT都科摩，
类型：发明
国别省市：JP[日本]