一种图形化编解码系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及数字信号处理的技术领域，特别是涉及一种图形化编解码系统及方法。
【背景技术】
[0002]在数字信道中传输计算机数据时，要对计算机中的数字信号重新编码以进行基带传输，并在接收端进行解码以得到原始数据。
[0003]现有技术中，通常将数据通过二进制编码、曼彻斯特编码等处理来得到相应的数字码流。其中，二进制编码采用两种不同的电联分别表示“I”和“O”。曼彻斯特编码(Manchester Encoding)，也叫做相位编码(Phase Encode，PE)，是一个同步时钟编码技术，被物理层使用来编码一个同步位流的时钟和数据。它在以太网媒介系统中的应用属于数据通信中的两种位同步方法里的自同步法，即接收方利用包含有同步信号的特殊编码从信号自身提取同步信号来锁定自己的时钟脉冲频率，达到同步目的。
[0004]在数字信号的传输过程中，由于二进制码流的过大，需要对二进制数据进行压缩编码处理，然后再在接收端进行解码以得到原始的二进制数据。
[0005]然而，现有的数字编码解码算法的复杂度高，有些算法甚至需要相关的硬件配合才能实现，导致成本过高，不利于广泛使用。
【发明内容】
[0006]鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种图形化编解码系统及方法，利用雪花图案作为编码和解码的中间媒介，来实现数字的图形化编解码，其算法简单，适用性强。
[0007]为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种图形化编解码方法，包括编码方法和解码方法；所述编码方法包括以下步骤:步骤S11、将原始数据编码为二进制数据；步骤S12、设定雪花图形包括M个分支且左右对称，每个分支的叶子层数为N ;步骤S13、取与叶子个数相同个数的二进制数据，并将二进制数据依次划分为N个数据串，每个数据串包含2M个数据；步骤S14、从雪花图形固定位置处的分支开始，按照一定顺序将第一组2M个二进制数据生成雪花图形的第一层叶子，其中O表示此处无叶子，I表示此处有叶子；步骤S15、按照步骤S14的方式，将剩余的二进制数据依次生成雪花图形的其他层叶子，从而将二进制数据编码为雪花图形；所述解码方法包括以下步骤:步骤S21、对于接收到的包含与叶子个数相同个数的二进制数据的雪花图形，从雪花图形固定位置处的分支开始按照一定顺序解析出雪花图形的第一层叶子在每一条分支上的有无情况，生成第一组2M个二进制数据，其中O表示此处无叶子，I表示此处有叶子；步骤S22、按照步骤S21的方式，由外到内逐层解析雪花图形的其它层叶子在每一条分支上的有无情况，生成N-1个的2M个二进制数据串；
[0008]步骤S23、按照生成的先后顺序，将N个的2M个二进制数据串组合为二进制数据；步骤S24、将二进制数据解码为原始数据。
[0009]根据上述的图形化编解码方法，其中:所述步骤S21中雪花图形的解析顺序与所述步骤14中雪花图形的生成顺序一致。
[0010]同时，本发明提供一种图形化编解码系统，包括编码系统和解码系统；
[0011]所述编码系统包括原始数据转换模块、雪花图形设定模块、二进制数据划分模块和雪花图形生成模块；
[0012]所述原始数据转换模块用于将原始数据编码为二进制数据；
[0013]所述雪花图形设定模块用于设定雪花图形包括M个分支且左右对称，每个分支的叶子层数为N ;
[0014]所述二进制数据划分模块用于取与叶子个数相同个数的二进制数据，并将二进制数据依次划分为N个数据串，每个数据串包含2M个数据；
[0015]所述雪花图形生成模块用于从雪花图形固定位置处的分支开始，按照一定顺序将第一组2M个二进制数据生成雪花图形的第一层叶子，其中O表示此处无叶子，I表示此处有叶子；然后按照同样方式将剩余的二进制数据依次生成雪花图形的其他层叶子，从而将二进制数据编码为雪花图形；
[0016]所述解码系统包括雪花图形解析模块、二进制数据生成模块和二进制数据转换模块；
[0017]所述雪花图形解析模块用于对于接收到的包含与叶子个数相同个数的二进制数据的雪花图形，从雪花图形固定位置处的分支开始按照一定顺序解析出雪花图形的第一层叶子在每一条分支上的有无情况，生成第一组2M个二进制数据，其中O表示此处无叶子，I表示此处有叶子；然后按照同样方式由外到内逐层解析雪花图形的其它层叶子在每一条分支上的有无情况，生成N-1个的2M个二进制数据串；
[0018]所述二进制数据生成模块用于按照生成的先后顺序，将N个的2M个二进制数据串组合为二进制数据；
[0019]所述二进制数据转换模块用于将二进制数据解码为原始数据。
[0020]根据上述的图形化编解码系统，其中:所述雪花图形解析模块中雪花图形的解析顺序与所述雪花图形生成模块中雪花图形的生成顺序一致。
[0021]同时，本发明还提供一种图形化编码方法，包括以下步骤:
[0022]步骤S11、将原始数据编码为二进制数据；
[0023]步骤S12、设定雪花图形包括M个分支且左右对称，每个分支的叶子层数为N ;
[0024]步骤S13、取与叶子个数相同个数的二进制数据，并将二进制数据依次划分为N个数据串，每个数据串包含2M个数据；
[0025]步骤S14、从雪花图形固定位置处的分支开始，按照一定顺序将第一组2M个二进制数据生成雪花图形的第一层叶子，其中O表示此处无叶子，I表示此处有叶子；
[0026]步骤S15、按照步骤S14的方式，将剩余的二进制数据依次生成雪花图形的其他层叶子，从而将二进制数据编码为雪花图形。
[0027]根据上述的图形化编码方法，其中:M取值为6。
[0028]相应地，本发明还提供一种图形化编码系统，包括原始数据转换模块、雪花图形设定模块、二进制数据划分模块和雪花图形生成模块；
[0029]所述原始数据转换模块用于将原始数据编码为二进制数据；
[0030]所述雪花图形设定模块用于设定雪花图形包括M个分支且左右对称，每个分支的叶子层数为N ;
[0031]所述二进制数据划分模块用于取与叶子个数相同个数的二进制数据，并将二进制数据依次划分为N个数据串，每个数据串包含2M个数据；
[0032]所述雪花图形生成模块用于从雪花图形固定位置处的分支开始，按照一定顺序将第一组2M个二进制数据生成雪花图形的第一层叶子，其中O表示此处无叶子，I表示此处有叶子；然后按照同样方式将剩余的二进制数据依次生成雪花图形的其他层叶子，从而将二进制数据编码为雪花图形。
[0033]同时，本发明还提供一种图形化解码方法，雪花图形包括M个分支且左右对称，每个分支的叶子层数为N，二进制数据从雪花图形固定位置处的分支开始按照一定顺序由外到内依次生成雪花图形的所有层的叶子，其中O表示此处无叶子，I表示此处有叶子；
[0034]所述解码方法包括以下步骤:
[0035]步骤S21、对于接收到的包含与叶子个数相同个数的二进制数据的雪花图形，从雪花图形固定位置处的分支开始按照一定顺序解析出雪花图形的第一层叶子在每一条分支上的有无情况，生成第一组2M个二进制数据；
[0036]步骤S22、按照步骤S21的方式，由外到内逐层解析雪花图形的其它层叶子在每一条分支上的有无情况，生成N-1个的2M个二进制数据串；
[0037]步骤S23、按照生成的先后顺序，将N个的2M个二进制数据串组合为二进制数据；
[0038]步骤S24、将二进制数据解码为原始数据。
[0039]根据上述的图形化解码方法，其中:M取值为6。
[0040]相应地，本发明还提供一种图形化解码系统，雪花图形包括M个分支且左右对称，每个分支的叶子层数为N，二进制数据从雪花图形固定位置处的分支开始按照一定顺序由外到内依次生成雪花图形的所有层的叶子，其中O表示此处无叶子，I表示此处有叶子；
[0041]所述解码系统包括雪花图形解析模块、二进制数据生成模块和二进制数据转换模块；
[0042]所述雪花图形解析模块用于对于接收到的包含与叶子个数相同个数的二进制数据的雪花图形，从雪花图形固定位置处的分支开始按照一定顺序解析出雪花图形的第一层叶子在每一条分支上的有无情况，生成第一组2M个二进制数据；然后按照同样方式由外到内逐层解析雪花图形的其它层叶子在每一条分支上的有无情况，生成N-1个的2M个二进制数据串；
[0043]所述二进制数据生成模块用于按照生成