基于二叉树的编码方法和编码装置制造方法
【专利摘要】本发明公开一种基于二叉树的编码方法和编码装置。首先，接收到当前数值时，将初始为0的编码次数标识加1，如果当前数值是3的倍数，将当前数值减1，并将初始为0的位置标识加1与编码次数标识关联，接着，采用预先构造的二叉树的左子树和/或右子树的权值对减1后的当前数值进行编码得到当前编码序列，二叉树中左子树的权值为0、右子树的权值为1，并且如果二叉树中的节点为n，则该节点的左子树为2×n、右子树为2×n+3，然后，判断当前编码序列的编码长度是否小于或等于预定长度，最后，输出当前编码序列、编码次数标识和位置标识。本发明编码序列的重量相对于普通二进制编码明显减轻，适用于带宽受限、对编码重量有较高要求的应用场景。
【专利说明】基于二叉树的编码方法和编码装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及数据编码领域，尤其是涉及一种基于二叉树的编码方法和编码装置。
【背景技术】
[0002] 编码技术是信息和通讯领域的基础，编码方法性能的好坏对使用便利性、可靠性 和安全性有着直接影响。常用的是ASN. 1 (Abstract Syntax Notation One,抽象语法标记）， 一种ITU-T(X. 680)和ISO(IS08824-1)标准，也是一种独立于机器的描述语言，描述了一种 对数据进行表示、编码、传输和解码的数据格式。它提供了一整套正规的格式用于描述对象 的结构，而不管语言上如何执行及这些数据的具体指代，也不用去管到底是什么样的应用 程序。ASN. 1特别适合表示网络或通信应用中那些复杂的、变化的及可扩展的数据结构。
[0003] ASN. 1本身只定义了表示信息的抽象句法，但是没有限定其编码的方法。各种 ASN. 1编码规则提供了由ASN. 1描述其抽象句法的数据的值的传送语法。标准的ASN. 1 编码规则有基本编码规则（BER，Basic Encoding Rules)、规范编码规则（CER，Canonical Encoding Rules)、唯一编码规则（DER，Distinguished Encoding Rules)、压缩编码规则 (PER，Packed Encoding Rules)和 XML 编码规则（XER，XML Encoding Rules)，这些编码规则 都属于简洁的二进制编码，描述了如何对ASN. 1中定义的数值进行编码。
[0004] 现有技术在采用二进制编码时，编码得到的编码序列的重量（即编码序列中"1" 的个数）通常较大，很难应用于带宽受限、对编码重量有较高要求的应用场景。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种基于二叉树的编 码方法和编码装置，能够减轻编码序列的重量。
[0006] 本发明采用的一种技术方案是提供一种基于二叉树的编码方法，所述编码方法包 括：接收待编码的当前数值，将编码次数标识加1，并判断当前数值是否为3的倍数，其中， 所述编码次数标识初始为〇 ;如果是3的倍数，将当前数值减1，并将位置标识加1后与所述 编码次数标识关联，其中，所述位置标识初始为〇 ;采用预先构造的二叉树的左子树和/或 右子树的权值对减1后的当前数值进行编码，得到当前编码序列，其中，二叉树中左子树的 权值为〇、右子树的权值为1，并且如果二叉树中的节点为n，则该节点的左子树为2Xn、右 子树为2Χη+3, η > 1 ;判断所述当前编码序列的编码长度是否小于或等于预定长度；如果 小于或等于预定长度，按照预定编码格式输出所述当前编码序列、所述编码长度、所述编码 次数标识和所述位置标识。
[0007] 优选地，所述编码方法还包括：如果不是3的倍数，采用所述二叉树的左子树和/ 或右子树的权值对当前数值进行编码，得到当前编码序列。
[0008] 优选地，所述编码方法还包括：如果大于预定长度，将所述当前编码序列进行十进 制转换后，重复所述接收待编码的当前数值，将编码次数标识加1，并判断当前数值是否为 3的倍数的步骤。
[0009] 优选地，所述预定编码格式的输出顺序依次为所述编码长度、所述位置标识、所述 当前编码序列、所述编码次数标识。
[0010] 本发明采用的另一种技术方案是提供一种基于二叉树的编码装置，所述编码装置 包括：第一判断单元，用于接收待编码的当前数值，将编码次数标识加1，并判断当前数值 是否为3的倍数，其中，所述编码次数标识初始为0 ;减法单元，用于在第一判断单元判断当 前数值是3的倍数时，将当前数值减1，并将位置标识加1后与所述编码次数标识关联，其 中，所述位置标识初始为〇 ;编码单元，用于采用预先构造的二叉树的左子树和/或右子树 的权值对减1后的当前数值进行编码，得到当前编码序列，其中，二叉树中左子树的权值为 〇、右子树的权值为1，并且如果二叉树中的节点为n，则该节点的左子树为2Xn、右子树为 2Χη+3, η彡1 ;第二判断单元，用于判断所述当前编码序列的编码长度是否小于或等于预 定长度；输出单元，用于在第二判断单元判断编码长度小于或等于预定长度时，按照预定编 码格式输出所述当前编码序列、所述编码长度、所述编码次数标识和所述位置标识。
[0011] 优选地，所述编码单元还用于在第一判断单元判断当前数值不是3的倍数时，采 用所述二叉树的左子树和/或右子树的权值对当前数值进行编码，得到当前编码序列。
[0012] 优选地，所述编码装置还包括：转换单元，用于在第二判断单元判断编码长度大于 预定长度时，将所述当前编码序列进行十进制转换后，再次输入到所述第一判断单元。
[0013] 优选地，所述预定编码格式的输出顺序依次为所述编码长度、所述位置标识、所述 当前编码序列、所述编码次数标识。
[0014] 综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：通过采用二叉树的左 子树和/或右子树的权值进行编码，编码序列的重量相对于普通二进制编码明显减轻，从 而达到减轻编码序列的重量的目的，可以适用于带宽受限、对编码重量有较高要求的应用 场景。
【专利附图】
【附图说明】
[0015] 本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
[0016] 图1是本发明基于二叉树的编码方法一实施例的流程示意图。
[0017] 图2是本发明实施例的编码方法中二叉树的示意图。
[0018] 图3是本发明基于二叉树的编码方法另一实施例的流程示意图。
[0019] 图4是本发明基于二叉树的编码装置一实施例的架构示意图。
【具体实施方式】
[0020] 本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥 的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
[0021] 本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的 替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子 而已。
[0022] 如图1所示，是本发明基于二叉树的编码方法一实施例的流程示意图。本实施例 的编码方法包括以下步骤：
[0023] S1 :接收待编码的当前数值，将编码次数标识加1，并判断当前数值是否为3的倍 数，其中，编码次数标识初始为0。
[0024] 其中，编码次数标识用于表示总共进行了多少次编码，这里，由于第一次接收到当 前数值，所以是第一次编码，因此编码次数标识为1。
[0025] S2 :如果是3的倍数，将当前数值减1，并将位置标识加1后与编码次数标识关联， 其中，位置标识初始为0。
[0026] 其中，位置标识用于表示当前数值经过编码后得到的编码序列中发生减1的比特 所在的位置。位置标识与编码次数标识关联后，可以知道进行减1的过程发生在第几次编 码中。
[0027] S3 :采用预先构造的二叉树的左子树和/或右子树的权值对减1后的当前数值进 行编码，得到当前编码序列，其中，二叉树中左子树的权值为〇、右子树的权值为1，并且如 果二叉树中的节点为n，则该节点的左子树为2Xη、右子树为2Χη+3, η彡1。
[0028] 其中，预先构造的二叉树如图2所示，根节点为1，则根节点的左子树为2Χ 1 = 2， 权值为〇 ;右子树为2X1+3 = 5,权值为1。叶子节点为2,则叶子节点的左子树为2X2 = 4,权值为0 ;右子树为2X2+3 = 7,权值为1。由于二叉树中各个节点与其父节点的关系已 知，权值也已知，因此减1后的当前数值可以采用左子树和/或右子树的权值进行编码。例 如，数值7的编码序列为10,数值4的编码序列为00。而如果采用普通的二进制编码，数值 7的编码序列为111，可见，通过采用二叉树的左子树和/或右子树的权值进行编码，编码序 列的重量相对于普通二进制编码明显减轻，达到减轻编码序列的重量的目的。
[0029] S4 :判断当前编码序列的编码长度是否小于或等于预定长度。
[0030] S5:如果小于或等于预定长度，按照预定编码格式输出当前编码序列、编码长度、 编码次数标识和位置标识。
[0031] 其中，可选地，预定编码格式的输出顺序依次为编码长度、位置标识、当前编码序 列、编码次数标识。预定编码格式如表1所示。
[0032] 表1预定编码格式
【权利要求】
1. 一种基于二叉树的编码方法，其特征在于，所述编码方法包括： 接收待编码的当前数值，将编码次数标识加1，并判断当前数值是否为3的倍数，其中， 所述编码次数标识初始为〇 ; 如果是3的倍数，将当前数值减1，并将位置标识加1后与所述编码次数标识关联，其 中，所述位置标识初始为0 ; 采用预先构造的二叉树的左子树和/或右子树的权值对减1后的当前数值进行编码， 得到当前编码序列，其中，二叉树中左子树的权值为0、右子树的权值为1，并且如果二叉树 中的节点为n，则该节点的左子树为2 Xη、右子树为2 Χη+3, η彡1 ; 判断所述当前编码序列的编码长度是否小于或等于预定长度； 如果小于或等于预定长度，按照预定编码格式输出所述当前编码序列、所述编码长度、 所述编码次数标识和所述位置标识。
2. 根据权利要求1所述的编码方法，其特征在于，所述编码方法还包括： 如果不是3的倍数，采用所述二叉树的左子树和/或右子树的权值对当前数值进行编 码，得到当前编码序列。
3. 根据权利要求1或2所述的编码方法，其特征在于，所述编码方法还包括： 如果大于预定长度，将所述当前编码序列进行十进制转换后，重复所述接收待编码的 当前数值，将编码次数标识加1，并判断当前数值是否为3的倍数的步骤。
4. 根据权利要求3所述的编码方法，其特征在于，所述预定编码格式的输出顺序依次 为所述编码长度、所述位置标识、所述当前编码序列、所述编码次数标识。
5. -种基于二叉树的编码装置，其特征在于，所述编码装置包括： 第一判断单元，用于接收待编码的当前数值，将编码次数标识加1，并判断当前数值是 否为3的倍数，其中，所述编码次数标识初始为0 ; 减法单元，用于在第一判断单元判断当前数值是3的倍数时，将当前数值减1，并将位 置标识加1后与所述编码次数标识关联，其中，所述位置标识初始为〇 ; 编码单元，用于采用预先构造的二叉树的左子树和/或右子树的权值对减1后的当前 数值进行编码，得到当前编码序列，其中，二叉树中左子树的权值为〇、右子树的权值为1， 并且如果二叉树中的节点为η，则该节点的左子树为2 Xη、右子树为2 Χη+3, η彡1 ; 第二判断单元，用于判断所述当前编码序列的编码长度是否小于或等于预定长度； 输出单元，用于在第二判断单元判断编码长度小于或等于预定长度时，按照预定编码 格式输出所述当前编码序列、所述编码长度、所述编码次数标识和所述位置标识。
6. 根据权利要求5所述的编码装置，其特征在于，所述编码单元还用于在第一判断单 元判断当前数值不是3的倍数时，采用所述二叉树的左子树和/或右子树的权值对当前数 值进行编码，得到当前编码序列。
7. 根据权利要求5或6所述的编码装置，其特征在于，所述编码装置还包括： 转换单元，用于在第二判断单元判断编码长度大于预定长度时，将所述当前编码序列 进行十进制转换后，再次输入到所述第一判断单元。
8. 根据权利要求7所述的编码装置，其特征在于，所述预定编码格式的输出顺序依次 为所述编码长度、所述位置标识、所述当前编码序列、所述编码次数标识。
【文档编号】H04L1/00GK104065460SQ201410330559
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年7月11日 优先权日:2014年7月11日
【发明者】张文科 申请人:成都卫士通信息产业股份有限公司