[发明专利]编码器、解码器和编码解码方法

说明书

一种编码器(10)，用于编码包括一个数值序列的输入数据(D1)，以生成相应的编码输出数据(D2或D3)，编码器(10)包括一个数据处理装置，用于差分和/或总和编码形式的输入数据(D1)，以生成一个或多个相应的编码序列，其中一个或多个相应的编码序列经历围绕最大值和/或围绕最小值，生成编码输出数据(D2或D3)。此外，还提供了一种解码器(20)解码所述编码数据(D2、D3或D4)生成相应的解码输出数据(D5)。

技术领域

本发明涉及编码器，例如可采用直接ODelta算子的编码器。此外，本发明涉及编码数据的方法，例如采用直接ODelta算子的数据编码方法。此外，本发明还涉及用于对编码数据进行解码的解码器，例如采用逆ODelta算子的解码器。此外，本发明涉及编码数据的解码方法，例如采用逆ODelta算子对编码数据进行解码的方法。更进一步地，本发明涉及记录在非瞬时机器可读的数据存储介质上的软件产品，其中，软件产品可在计算机硬件上执行来实现上述方法。

背景技术

克劳德·香农(Claude E.Shannon)提出了一种数学理论，它为现代通信系统提供了基础。此外，在上述数学理论知识上，产生了各种现代编码方法。表1提供了一个概述当代技术知识的信息来源的列表。

表1：已知技术

在欧洲专利EP1376974B1(“数据包报头压缩方法和装置”，申请人是AlcatelLucent(FR))，描述了一种传输数据包的方法，其中数据包由包含压缩值的字段(CF)组成。所述压缩值表示在两个连续数据包之间不断变化的值，并且包括一个预定义的间隔(以下简称“解释区间(interpretation interval)”)。方法包括以下步骤：

(i)如果要压缩的值与预定义的回绕(wraparound)边界之间的距离低于预设阈值，给所述压缩值追加一个附加位，所述附加位明确地表示该值被压缩到回绕边界的相对位置；

(ii)在一个接收器中，根据所有接收到的压缩值的比特位计算第一解释区间；

(iii)如果第一解释区间的不止一个值与接收到的压缩值相匹配，用信号指示回绕(wraparound)；

(iv)在用信号指示回绕的时候，根据压缩值的除所述附加位之外的所有接收到的比特位计算第二解释区间；

(v)使用附加位，在第二解释区间消除解压缩值的歧义。

香农熵(Shanon entropy)的定义是由表1中所列的P7和P8文件提供的。有许多不同的压缩方法，可以用于压缩给定数据的熵，这些方法有时被用于修改熵，例如，为了获得给定数据的更大的无损压缩率之目的；这种修改熵的方法包括，例如，在表1中P2文件描述的行程长度编码(RLE)，表1中P1文件描述的可变长度编码(Variable-length code，VLC)，表1中P3文件描述的哈夫曼编码(Huffman coding)，表1中P6文件中描述的德尔塔编码(Delta encoding)，和表1中P4文件描述的算术编码(Arithmetic coding)，也称为距离编码(range coding)。这些方法有利于压缩代表字母、数字、字节和字的数据。然而，这些方法并不适用于压缩比特级的给定数据，并且由于这个原因这些方法不能很好的压缩那些容易一位一位地变化的给定数据。

德尔塔编码，例如表1中P6文件所述，可以从正数的原始数据值中生成增量值，这些增量值可以是正数或者负数。此外，有一些德尔塔编码的实现是基于所采用的数据元素的尺寸而用于8位、16位或32位回绕。然而，目前缺乏针对8位、16位、32位以外环境而优化的德尔塔编码器。特别是，当编码原始比特值时，也即“0”和“1”，现有德尔塔编码器是尤其低效的，例如逐位(一位一位地，bit-by-bit)编码，它典型地形成三个不同的值，即“-1”、“0”和“1”。