[发明专利]算术编码的方法和设备

权利要求书

1.一种创建用于概率估计的状态机的方法，所述方法包括：

将概率分配给查找表LUT中的状态，包括将这些状态中的每一个状态i的概率设置为等于LPS的最高概率乘以适配比的i次幂，其中i是给定状态的数量，并且适配比小于1；

当观察MPS和LPS时，针对LUT中要转移到的状态来产生状态转移，其中如果当前状态并不是最高状态，则当观察到MPS时状态机从当前状态转移到的下一状态是高于当前状态的下一状态，而如果当前状态是最高状态，则当观察到MPS时状态机从当前状态转移到的下一状态是当前状态，并且其中当针对多个状态观察到LPS时状态机从当前状态转移到的下一状态是以下计算结果的舍入版本：

当前状态数+log((当前状态的概率*适配比+(1-适配比))/当前状态的概率)/log(适配比)。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述结果的舍入版本是:平均起来，当观察到LPS时产生各下一状态时所引入的任何舍入实质上为零。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述LUT具有与每一个状态关联的多个值，其中所述多个值中的每一个均近似于期望区间范围乘以与状态关联的概率的乘积。

4.根据权利要求3所述的方法，其中通过N/(2*M*log((j+M+1)/(j+M)))和与状态关联的概率的乘积，且舍入为整数值来获得与状态关联的值，其中j表示阵列中的列索引，M是阵列中的列数，且N是常数。

5.根据权利要求3所述的方法，其中将所述多个状态中的至少一个的多个值中的至少一个限制为预定数。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述预定数使得能够在编码MPS期间具有至多一次重新归一化迭代。

7.根据权利要求4所述的方法，其中

LUT中的状态数为63，

适配比等于0.5/0.01875的1.0/63次幂，以及

LPS的最高概率为0.5，以及

阵列中的列数为4，以及

将阵列中的第一列的值限制为N/4。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于所述数N为512。

9.一种算术编码器，包括：

概率估计器，用于产生事件序列的每一个事件具有特定值的概率估计，其中所述概率估计器利用通过以下方式创建的概率估计状态机，响应所述每一个事件的相应环境信息产生概率估计，所述方式为：

将概率分配给查找表LUT中的状态，包括将这些状态中的每一个状态i的概率设置为LPS的最高概率乘以适配比的i次幂，其中i是给定状态的数量，并且适配比小于1；

当观察MPS和LPS时，针对LUT中的要转移到的状态，产生状态转移，其中如果当前状态并不是最高状态，则当观察到MPS时状态机从当前状态转移到的下一状态是高于当前状态的下一状态，而如果当前状态是最高状态，则当观察到MPS时状态机从当前状态转移到的下一状态是当前状态，另外，其中当针对多个状态观察到LPS时状态机从当前状态转移到的下一状态是以下计算结果的舍入版本：

当前状态数+log((当前状态的概率*适配比+(1-适配比))/当前状态的概率)/log(适配比)；以及

与概率估计器相连的编码引擎，响应每一个事件及其相应的概率估计，产生信息序列的零个或更多个比特。

10.根据权利要求9所述的算术编码器，其中所述结果的舍入版本是：平均起来，当观察到LPS时产生各下一状态时所引入的任何舍入实质上为零。

11.根据权利要求9所述的算术编码器，其中所述LUT具有与每一个算术编码器关联的多个值，其中所述多个值中的每一个均近似于期望区间范围乘以与状态关联的概率的乘积。