霍夫曼解码方法和霍夫曼解码装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种霍夫曼解码方法和霍夫曼解码装置。该方法包括取得对应压缩比特流的霍夫曼表，对霍夫曼表中的码以及压缩比特流的１６位进行某些处理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１６位与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。由于本发明专利技术一次处理多组霍夫曼表数据的对比，相较于一次只能对一个位解码的已知二元树搜寻法，确实能大幅提升解码的速度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种解码方法，尤其涉及霍夫曼(huffman)解码方法。
技术介绍
霍夫曼编码被广泛地使用于数据压縮与电信的领域中，包括例如，JPEG 图像文件、MPEG影音文件的压缩。 一般在待压縮的原始数据中，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lll, 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，以此达成数据压縮的效果。经过霍夫曼编码之后的文件必需经过解压縮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縮比 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，输入的压縮比特流的数据为011101，以此例配合图2来说明， 在节点11中，根据所读取的压縮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，压縮比特流的数据继续被读取，由节点11再度 开始搜寻，如此反复搜寻至压縮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。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种霍夫曼解码方法，用以縮短解码所需的处理 时间。本专利技术提出 一种霍夫曼解码方法，用以对压縮比特流进行解码而输出 对应比特流的多个尺寸符号码，其中压縮比特流包括多个位，该方法包括 取得对应压縮比特流的霍夫曼表，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縮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；判断压縮比特流的该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。在优选实施例中，在有效位为0时，无效位为l，遮幕处理是与门运 算(AND gate)而逻辑运算是或门运算(ORgate)。在优选实施例中，在有效位为l时，无效位为0，遮幕处理是或门运 算而逻辑运算是与门运算。本专利技术还提出一种霍夫曼解码装置，用以对压縮比特流进行解码而输出 压縮比特流所对应的多个尺寸符号码，其中每一尺寸符号码包括尺寸码以及 符号码，该霍夫曼解码装置包括霍夫曼表获取和处理单元，用以取得对应压縮比特流的霍夫曼表并产生多个遮幕码，其中霍夫曼表包括多个霍夫曼码、多个尺寸符号码且每一霍夫曼码包含可变 长度字码，以及每一尺寸码代表可变长度字码的位数量，其中该每一遮幕码依据每一多个尺寸码而获得；霍夫曼存储器，连接于霍夫曼表获取和处理单元，用以储存多个霍夫曼码；尺寸符号存储器，连接于霍夫曼表获取和处理单元，用以储存多个尺寸 符号码；遮幕存储器，连接于霍夫曼表获取和处理单元，用以储存多个遮幕码； 压縮比特流处理单元，连接于该遮幕存储器，用以接收该压縮比特流，并分别使用多个该遮幕码对压縮比特流的依序被接收的16位进行遮幕处理而产生多个遮幕处理结果霍夫曼码处理单元，连接于霍夫曼表获取和处理单元，用以使多个遮幕处理结果与多个霍夫曼码进行逻辑运算而产生多个新霍夫曼码且每一新霍夫曼码包括可变长度字码；霍夫曼解码单元，连接于霍夫曼码处理单元，用以比较压縮比特流的16 位与哪一个新霍夫曼码相符，并输出新霍夫曼码所对应的尺寸符号码。由于本专利技术一次处理多组霍夫曼表数据的对比，相较于一次只能对一个 位解码的已知二元树搜寻法，确实能大幅提升解码的速度。附图说明通过下列附图和说明，获得对本专利技术的更深入的了解图l是已知的霍夫曼表示意图。图2是已知二元树搜寻法的二元树示意图。图3(a)是本专利技术数据格式的示意图。图3(b)是本专利技术霍夫曼表的实施例示意图。图3(c)是本专利技术解码装置的第一实施例的电路方块示意图。图3(d)是本专利技术解码装置的第二实施例的电路方块示意图。其中，附图标记说明如下11、 12、 13、 14、 15、 16、 17、 18、 19、 20、 21节点 A、 B、 C、 D、 E、 F、 G、 H、 I、 J、 K、 L符号300霍夫曼解码装置301总线302总线接口303霍夫曼表获取和处理单元304霍夫曼存储器305尺寸符号码306遮幕存储器307压縮比特流处理单元308霍夫曼码处理单元309霍夫曼解码单元310数据码311多阶段处理单元320霍夫曼码 330 尺寸符号码 3301符号码 3302尺寸码350 遮幕码360 压縮比特流370 遮幕处理结果380 新霍夫曼码具体实施例方式根据前述有关已知技术描述的内容，在进行霍夫曼解码时需要使用霍夫 曼表。 一般的作法是在霍夫曼解码器中预先构建霍夫曼本文档来自技高网...

【技术保护点】
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所述比特流的多个尺寸符号码，其中所述压缩比特流包括多个位，所述方法包括：取得对应所述压缩比特流的霍夫曼表，其中：所述霍夫曼表包括多个霍夫曼码以及多个尺寸符号码且每一霍夫曼 码包含可变长度字码，而每一霍夫曼码对应所述尺寸符号码，其中每一尺寸符号码包括尺寸码以及符号码；根据多个所述尺寸码而获得多个遮幕码；分别使用所述多个遮幕码对所述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 ；分别对所述多个遮幕处理结果与多个所述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所述可变长度字码；判断所述压缩比特流的所述１６位与所述多个新霍夫曼码中的哪一个新霍夫曼码相同；以及输出对应所述可变 长度字码的尺寸符号码。

【技术特征摘要】
1、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所述比特流的多个尺寸符号码，其中所述压缩比特流包括多个位，所述方法包括取得对应所述压缩比特流的霍夫曼表，其中所述霍夫曼表包括多个霍夫曼码以及多个尺寸符号码且每一霍夫曼码包含可变长度字码，而每一霍夫曼码对应所述尺寸符号码，其中每一尺寸符号码包括尺寸码以及符号码；根据多个所述尺寸码而获得多个遮幕码；分别使用所述多个遮幕码对所述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；分别对所述多个遮幕处理结果与多个所述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所述可变长度字码；判断所述压缩比特流的所述16位与所述多个新霍夫曼码中的哪一个新霍夫曼码相同；以及输出对应所述可变长度字码的尺寸符号码。2、 如权利要求1所述的霍夫曼解码方法，其中所述遮幕码由16个二进 制位所组成并包含有效位部以及无效位部，其中所述有效位部的位数量等于 所述尺寸码所代表的数量。3、 如权利要求2所述的霍夫曼解码方法，其中在所述有效位为0时， 所述无效位为1，所述遮幕处理是与门运算而所述逻辑运算是或门运算。4、 如权利要求2所述的霍夫曼解码的方法，其中在所述有效位为l时， 所述无效位为0，所述遮幕处理是或门运算而所述逻辑运算是与门运算。5、 一种霍夫曼解码装置，用以对压縮比特流进行解码而输出所述压縮 比特流所对应的多个尺寸符号码，其中每一尺寸符号码包括尺寸码以及符号 码，所述霍夫曼解码装置包括霍夫曼表获取和处理单元，用以取得对应所述压縮比特流的霍夫曼表...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文聪，庄哲圣，
申请(专利权)人：致伸科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]