[发明专利]采用多映射表的可变长度编码和解码方法及设备

说明书

本发明涉及一种可变长度编码方法、可变长度解码方法及其设备，尤其涉及这样一种可变长度编码方法和可变长度解码方法及其设备，其中，使用多个映射表，从而能够保持通用可变长度码表，并且防止压缩编码效率下降。

目前，国际电信联盟电信标准化部门(ITU-T)已致力于与下一代视频电话有关的H.26L国际标准。尽管已确定了诸如H.261、H.263、H.263+、及后面的H.263++和MPEG-4等一系列运动图像编码方法作为ITU-T国际标准，但这些国际标准不能满足新近出现的需求。因此，为了应付新的需求，提出了H.26L。新的需求如下。

第一个需求是对超低速实时应用的更加改善的编码效率和更短的端到端延迟。亦即，需要以相同的比特率来实现比H.263+基本编码方法更强化的帧速率，并且需要以比H.263+基本编码方法的比特率的一半低的比特率实现采用该基本编码方法得到的图像品质。在编码延迟方面也有需求。例如，延迟应当足够短，以满足实时交互通信，并且延迟应当足够灵活，以便容易地将延迟时间缩短到小于目标延迟时间，必要时以降低图像质量为代价。对于未来的一般使用而言，第二个需求是复杂性小到足以仅采用软件来进行编码/解码。第三个需求是能够应付约10-4的散现误差和约10-3的集中误差的容错性和一致性。其他新的需求包括对诸如视频流的能够容易地应付网络环境的结构需求、对在8～12Kbps比特率的主应用时提供更高的图像品质或娱乐品质的需求、对空间、时间和SNR的可量测性(scalability)功能的需求、对用于随机访问基于存储介质的应用的内编码功能的需求、对反向预测的能力的需求等。尤其是，在未来的低传输编码的熵编码中，当采用带有传统Huffman(霍夫曼)编码表的Huffman可变长度编码方法时，为了使设计更简化和明晰，越来越明显的趋势是广泛使用通用可变长度编码表而不管编码数据类型如何。这是为了降低如现有技术中那样因具有多个可变长度编码表所引起的处理方法和设备的复杂性。但是，尽管通用可变长度编码表能够降低处理方法和设备的复杂性，其使编码效率降低。

图1表示采用现有技术的解码设备的结构。

图1的解码单元10接收编码过的比特流(编码数据)，该比特流是在编码设备(未示出)中编码的，并且以“0”和“1”形成。解码单元10从接收到的比特流中分出每个代码字，然后输出代码号，其每个对应于不同的代码字。后面将解释从接收到的比特流中分出每个代码字的方法。码元提取单元11接收对应于每个代码字的代码号和用于确定码元种类的元素类型信号，并以解码数据的形式输出对应的码元。

下面将解释解码单元10的解码步骤。解码单元10采用通用可变长度编码表(UVLC)，该UVLC是采用图2所示的的规则形成的。这里，X_n的值为“0”或“1”。如果待编码信息是INFO，则它可被表示为INFO＝X_n..X₁X₀。该INFO数据被形成为图2所示的比特流，其中，除最后的比特为1外，每个奇数编号的比特为“0”。此时，从如图2所示插入的INFO形成的最后代码字的长度是通过将“1”与两倍的INFO的比特数相加而得到的，除了代码号为“0”的情况外。这样形成的代码字可以以长度增大的顺序编号，并且此时，所编的号称作代码号。图3中示出了一示例。此时，可用下面的公式1来表示代码号与待插入的INFO之间的关系：

code number＝2^L/2+INFO......(1)

这里，L是代码字的长度，并且如上所述，通过将“1”与两倍的INFO长度相加而获得，除了代码号为“0”的情况下以外。在上述规则的示例中，如果提供二进制数“10”作为INFO，则L为“5”，代码号为“5”。

反过来也可容易地采用该规则执行解码。亦即，上述形成的UVLC表所具有的预定特性为，除了每个代码字的最后一比特为二进制数“1”之外，每个代码字的奇数编号的比特始终为二进制数“0”。因此，图1的解码设备10参照输入比特流的奇数编号比特，如果找到二进制数“1”，则能够确定直至二进制数“1”的各比特对应于一个代码字。在以这种方式找到一个代码字之后，仅读取所找到的代码字中偶数编号的比特，并且这些比特构成代码号。该步骤由图1的解码设备10执行。