一種圖形化編解碼系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及數(shù)字信號處理的技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種圖形化編解碼系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在數(shù)字信道中傳輸計算機(jī)數(shù)據(jù)時，要對計算機(jī)中的數(shù)字信號重新編碼以進(jìn)行基帶傳輸，并在接收端進(jìn)行解碼以得到原始數(shù)據(jù)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，通常將數(shù)據(jù)通過二進(jìn)制編碼、曼徹斯特編碼等處理來得到相應(yīng)的數(shù)字碼流。其中，二進(jìn)制編碼采用兩種不同的電聯(lián)分別表示“I”和“O”。曼徹斯特編碼(Manchester Encoding)，也叫做相位編碼(Phase Encode，PE)，是一個同步時鐘編碼技術(shù)，被物理層使用來編碼一個同步位流的時鐘和數(shù)據(jù)。它在以太網(wǎng)媒介系統(tǒng)中的應(yīng)用屬于數(shù)據(jù)通信中的兩種位同步方法里的自同步法，即接收方利用包含有同步信號的特殊編碼從信號自身提取同步信號來鎖定自己的時鐘脈沖頻率，達(dá)到同步目的。
[0004]在數(shù)字信號的傳輸過程中，由于二進(jìn)制碼流的過大，需要對二進(jìn)制數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮編碼處理，然后再在接收端進(jìn)行解碼以得到原始的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。
[0005]然而，現(xiàn)有的數(shù)字編碼解碼算法的復(fù)雜度高，有些算法甚至需要相關(guān)的硬件配合才能實現(xiàn)，導(dǎo)致成本過高，不利于廣泛使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種圖形化編解碼系統(tǒng)及方法，利用雪花圖案作為編碼和解碼的中間媒介，來實現(xiàn)數(shù)字的圖形化編解碼，其算法簡單，適用性強(qiáng)。
[0007]為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種圖形化編解碼方法，包括編碼方法和解碼方法；所述編碼方法包括以下步驟:步驟S11、將原始數(shù)據(jù)編碼為二進(jìn)制數(shù)據(jù)；步驟S12、設(shè)定雪花圖形包括M個分支且左右對稱，每個分支的葉子層數(shù)為N ;步驟S13、取與葉子個數(shù)相同個數(shù)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，并將二進(jìn)制數(shù)據(jù)依次劃分為N個數(shù)據(jù)串，每個數(shù)據(jù)串包含2M個數(shù)據(jù)；步驟S14、從雪花圖形固定位置處的分支開始，按照一定順序?qū)⒌谝唤M2M個二進(jìn)制數(shù)據(jù)生成雪花圖形的第一層葉子，其中O表示此處無葉子，I表示此處有葉子；步驟S15、按照步驟S14的方式，將剩余的二進(jìn)制數(shù)據(jù)依次生成雪花圖形的其他層葉子，從而將二進(jìn)制數(shù)據(jù)編碼為雪花圖形；所述解碼方法包括以下步驟:步驟S21、對于接收到的包含與葉子個數(shù)相同個數(shù)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)的雪花圖形，從雪花圖形固定位置處的分支開始按照一定順序解析出雪花圖形的第一層葉子在每一條分支上的有無情況，生成第一組2M個二進(jìn)制數(shù)據(jù)，其中O表示此處無葉子，I表示此處有葉子；步驟S22、按照步驟S21的方式，由外到內(nèi)逐層解析雪花圖形的其它層葉子在每一條分支上的有無情況，生成N-1個的2M個二進(jìn)制數(shù)據(jù)串；
[0008]步驟S23、按照生成的先后順序，將N個的2M個二進(jìn)制數(shù)據(jù)串組合為二進(jìn)制數(shù)據(jù)；步驟S24、將二進(jìn)制數(shù)據(jù)解碼為原始數(shù)據(jù)。
[0009]根據(jù)上述的圖形化編解碼方法，其中:所述步驟S21中雪花圖形的解析順序與所述步驟14中雪花圖形的生成順序一致。
[0010]同時，本發(fā)明提供一種圖形化編解碼系統(tǒng)，包括編碼系統(tǒng)和解碼系統(tǒng)；
[0011]所述編碼系統(tǒng)包括原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊、雪花圖形設(shè)定模塊、二進(jìn)制數(shù)據(jù)劃分模塊和雪花圖形生成模塊；
[0012]所述原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊用于將原始數(shù)據(jù)編碼為二進(jìn)制數(shù)據(jù)；
[0013]所述雪花圖形設(shè)定模塊用于設(shè)定雪花圖形包括M個分支且左右對稱，每個分支的葉子層數(shù)為N ;
[0014]所述二進(jìn)制數(shù)據(jù)劃分模塊用于取與葉子個數(shù)相同個數(shù)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，并將二進(jìn)制數(shù)據(jù)依次劃分為N個數(shù)據(jù)串，每個數(shù)據(jù)串包含2M個數(shù)據(jù)；
[0015]所述雪花圖形生成模塊用于從雪花圖形固定位置處的分支開始，按照一定順序?qū)⒌谝唤M2M個二進(jìn)制數(shù)據(jù)生成雪花圖形的第一層葉子，其中O表示此處無葉子，I表示此處有葉子；然后按照同樣方式將剩余的二進(jìn)制數(shù)據(jù)依次生成雪花圖形的其他層葉子，從而將二進(jìn)制數(shù)據(jù)編碼為雪花圖形；
[0016]所述解碼系統(tǒng)包括雪花圖形解析模塊、二進(jìn)制數(shù)據(jù)生成模塊和二進(jìn)制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊；
[0017]所述雪花圖形解析模塊用于對于接收到的包含與葉子個數(shù)相同個數(shù)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)的雪花圖形，從雪花圖形固定位置處的分支開始按照一定順序解析出雪花圖形的第一層葉子在每一條分支上的有無情況，生成第一組2M個二進(jìn)制數(shù)據(jù)，其中O表示此處無葉子，I表示此處有葉子；然后按照同樣方式由外到內(nèi)逐層解析雪花圖形的其它層葉子在每一條分支上的有無情況，生成N-1個的2M個二進(jìn)制數(shù)據(jù)串；
[0018]所述二進(jìn)制數(shù)據(jù)生成模塊用于按照生成的先后順序，將N個的2M個二進(jìn)制數(shù)據(jù)串組合為二進(jìn)制數(shù)據(jù)；
[0019]所述二進(jìn)制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊用于將二進(jìn)制數(shù)據(jù)解碼為原始數(shù)據(jù)。
[0020]根據(jù)上述的圖形化編解碼系統(tǒng)，其中:所述雪花圖形解析模塊中雪花圖形的解析順序與所述雪花圖形生成模塊中雪花圖形的生成順序一致。
[0021]同時，本發(fā)明還提供一種圖形化編碼方法，包括以下步驟:
[0022]步驟S11、將原始數(shù)據(jù)編碼為二進(jìn)制數(shù)據(jù)；
[0023]步驟S12、設(shè)定雪花圖形包括M個分支且左右對稱，每個分支的葉子層數(shù)為N ;
[0024]步驟S13、取與葉子個數(shù)相同個數(shù)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，并將二進(jìn)制數(shù)據(jù)依次劃分為N個數(shù)據(jù)串，每個數(shù)據(jù)串包含2M個數(shù)據(jù)；
[0025]步驟S14、從雪花圖形固定位置處的分支開始，按照一定順序?qū)⒌谝唤M2M個二進(jìn)制數(shù)據(jù)生成雪花圖形的第一層葉子，其中O表示此處無葉子，I表示此處有葉子；
[0026]步驟S15、按照步驟S14的方式，將剩余的二進(jìn)制數(shù)據(jù)依次生成雪花圖形的其他層葉子，從而將二進(jìn)制數(shù)據(jù)編碼為雪花圖形。
[0027]根據(jù)上述的圖形化編碼方法，其中:M取值為6。
[0028]相應(yīng)地，本發(fā)明還提供一種圖形化編碼系統(tǒng)，包括原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊、雪花圖形設(shè)定模塊、二進(jìn)制數(shù)據(jù)劃分模塊和雪花圖形生成模塊；
[0029]所述原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊用于將原始數(shù)據(jù)編碼為二進(jìn)制數(shù)據(jù)；
[0030]所述雪花圖形設(shè)定模塊用于設(shè)定雪花圖形包括M個分支且左右對稱，每個分支的葉子層數(shù)為N ;
[0031]所述二進(jìn)制數(shù)據(jù)劃分模塊用于取與葉子個數(shù)相同個數(shù)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，并將二進(jìn)制數(shù)據(jù)依次劃分為N個數(shù)據(jù)串，每個數(shù)據(jù)串包含2M個數(shù)據(jù)；
[0032]所述雪花圖形生成模塊用于從雪花圖形固定位置處的分支開始，按照一定順序?qū)⒌谝唤M2M個二進(jìn)制數(shù)據(jù)生成雪花圖形的第一層葉子，其中O表示此處無葉子，I表示此處有葉子；然后按照同樣方式將剩余的二進(jìn)制數(shù)據(jù)依次生成雪花圖形的其他層葉子，從而將二進(jìn)制數(shù)據(jù)編碼為雪花圖形。
[0033]同時，本發(fā)明還提供一種圖形化解碼方法，雪花圖形包括M個分支且左右對稱，每個分支的葉子層數(shù)為N，二進(jìn)制數(shù)據(jù)從雪花圖形固定位置處的分支開始按照一定順序由外到內(nèi)依次生成雪花圖形的所有層的葉子，其中O表示此處無葉子，I表示此處有葉子；
[0034]所述解碼方法包括以下步驟:
[0035]步驟S21、對于接收到的包含與葉子個數(shù)相同個數(shù)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)的雪花圖形，從雪花圖形固定位置處的分支開始按照一定順序解析出雪花圖形的第一層葉子在每一條分支上的有無情況，生成第一組2M個二進(jìn)制數(shù)據(jù)；
[0036]步驟S22、按照步驟S21的方式，由外到內(nèi)逐層解析雪花圖形的其它層葉子在每一條分支上的有無情況，生成N-1個的2M個二進(jìn)制數(shù)據(jù)串；
[0037]步驟S23、按照生成的先后順序，將N個的2M個二進(jìn)制數(shù)據(jù)串組合為二進(jìn)制數(shù)據(jù)；
[0038]步驟S24、將二進(jìn)制數(shù)據(jù)解碼為原始數(shù)據(jù)。
[0039]根據(jù)上述的圖形化解碼方法，其中:M取值為6。
[0040]相應(yīng)地，本發(fā)明還提供一種圖形化解碼系統(tǒng)，雪花圖形包括M個分支且左右對稱，每個分支的葉子層數(shù)為N，二進(jìn)制數(shù)據(jù)從雪花圖形固定位置處的分支開始按照一定順序由外到內(nèi)依次生成雪花圖形的所有層的葉子，其中O表示此處無葉子，I表示此處有葉子；
[0041]所述解碼系統(tǒng)包括雪花圖形解析模塊、二進(jìn)制數(shù)據(jù)生成模塊和二進(jìn)制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊；
[0042]所述雪花圖形解析模塊用于對于接收到的包含與葉子個數(shù)相同個數(shù)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)的雪花圖形，從雪花圖形固定位置處的分支開始按照一定順序解析出雪花圖形的第一層葉子在每一條分支上的有無情況，生成第一組2M個二進(jìn)制數(shù)據(jù)；然后按照同樣方式由外到內(nèi)逐層解析雪花圖形的其它層葉子在每一條分支上的有無情況，生成N-1個的2M個二進(jìn)制數(shù)據(jù)串；
[0043]所述二進(jìn)制數(shù)據(jù)生成模塊用于按照生成