[發明專利]差分編碼方法和系統

有效

• 申請號: 201010187410.3
• 申請日: 2010-05-28
• 公開（公告）號: CN102263560A
• 公開（公告）日: 2011-11-30
• 發明（設計）人: 白向暉;譚志明;洲鐮康
• 申請（專利權）人: 富士通株式會社
• 主分類號: H03M7/40
• 分類號: H03M7/40
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 宋鶴;南霆

技術領域

本發明涉及數據處理領域，更具體地涉及一種差分編碼方法和系統、以及一種用于對差分值的編碼結果進行解碼的方法和系統。

背景技術

差分編碼處理被普遍用在計算相鄰傳輸數據之間的差分并對這些差分進行熵編碼以實現數據壓縮的無損數據壓縮方法中。

在傳統的差分編碼處理中，代碼表是通過哈夫曼(Huffman)編碼方法創建的。Huffman編碼是一種可變長度編碼方法。在Huffman編碼處理中，通常為頻繁出現的數據分配短代碼長度，并為很少出現的數據分配長代碼長度。當差分值范圍比較大時，Huffman代碼表通常很大。這將消耗硬件實現中的大量存儲器來保存代碼表。

Michael?J.Barry等在1991年提出了一種代碼表設計方法。這種方法使用可變長度代碼來對最頻繁出現的符號進行編碼，并利用固定長度代碼來對剩余符號進行編碼，以降低對存儲器的需求。在固定長度代碼的設計中，這種方法為前綴分配D比特，并為后綴分配K比特。其中，D是可變長度代碼的最長代碼長度，K是差分的比特長度。固定長度代碼設計方法效率不高，并且降低了壓縮率。

發明內容

鑒于以上所述的一個或多個問題，本發明提出了一種新穎的差分編碼方法和系統。

根據本發明實施例的差分編碼方法包括：根據差分值所處的數值區間，從預先存儲的差分編碼代碼表中獲取對應于所述數值區間的代碼作為所述差分值的編碼結果的數據前綴；判斷所述差分值的絕對值是否小于預定值，并根據判斷結果獲取對應于所述差分值的代碼作為所述差分值的編碼結果的數據后綴，其中，如果所述差分值的絕對值小于所述預定值，則將所述差分值與所述數值區間的下邊界值之間的差的二進制碼作為所述數據后綴，否則將所述差分值的二進制補碼中的最低N位作為所述數據后綴，其中N表示所述差分值的初始數據寬度；以及對所述數據前綴和所述數據后綴進行組合，并將組合后的數據作為所述差分值的編碼結果。其中，絕對值小于所述預定值的任意一個差分值的哈夫曼編碼結果的數據寬度不大于其自身的原始數據寬度，并且絕對值大于或等于所述預定值的任意一個差分值的哈夫曼編碼結果的數據寬度大于其自身的原始數據寬度。

根據本發明實施例的差分編碼系統包括：前綴獲取單元，被配置為根據差分值所處的數值區間，從預先存儲的差分編碼代碼表中獲取對應于所述數值區間的代碼作為所述差分值的編碼結果的數據前綴；后綴獲取單元，被配置為判斷所述差分值的絕對值是否小于預定值，并根據判斷結果獲取對應于所述差分值的代碼作為所述差分值的編碼結果的數據后綴，其中，如果所述差分值的絕對值小于所述預定值，則將所述差分值與所述數值區間的下邊界值之間的差的二進制碼作為所述數據后綴，否則將所述差分值的二進制補碼中的最低N位作為所述數據后綴，其中N表示所述差分值的初始數據寬度；以及數據組合單元，被配置為對所述數據前綴和所述數據后綴進行組合，并將組合后的數據作為所述差分值的編碼結果。其中，絕對值小于所述預定值的任意一個差分值的哈夫曼編碼結果的數據寬度不大于其自身的原始數據寬度，并且絕對值大于或等于所述預定值的任意一個差分值的哈夫曼編碼結果的數據寬度大于其自身的原始數據寬度。

根據本發明實施例的用于對差分值的編碼結果進行解碼的方法包括：根據差分值的編碼結果的數據前綴，從預先存儲的差分編碼代碼表中獲取對應于所述數據前綴的數值區間；根據所述數據前綴獲取所述差分值的編碼結果的數據后綴；當對應于所述數據前綴的數據區間的絕對值較大的一個邊界值的絕對值小于預定值時，將所述差分值的編碼結果與對應于所述數據前綴的數據區間的下邊界值的總和作為對應于所述差分值的編碼結果的解碼結果，當對應于所述數據前綴的數據區間的絕對值較小的一個邊界值的絕對值大于所述預定值時，將所述差分值的編碼結果的數據后綴作為對應于所述差分值的編碼結果的解碼結果。

根據本發明實施例的用于對差分值的編碼結果進行解碼的系統包括：區間獲取單元，被配置為根據差分值的編碼結果的數據前綴，從預先存儲的差分編碼代碼表中獲取對應于所述數據前綴的數值區間；后綴獲取單元，被配置為根據所述數據前綴獲取所述差分值的編碼結果的數據后綴；解碼執行單元，被配置為當對應于所述數據前綴的數據區間的絕對值較大的一個邊界值的絕對值小于預定值時，將所述差分值的編碼結果與對應于所述數據前綴的數據區間的下邊界值的總和作為對應于所述差分值的編碼結果的解碼結果，當對應于所述數據前綴的數據區間的絕對值較小的一個邊界值的絕對值大于所述預定值時，將所述差分值的編碼結果的數據后綴作為對應于所述差分值的編碼結果的解碼結果。