br>[0088] 現(xiàn)在將介紹根據(jù)本發(fā)明的直接ODelta編碼的實例。作為示例，比特的原始序列， 即37位，包括17個"1"和20個"0"，在如下的等式1 (Eq. 1)中提供：
[0089] 0101011001000101000000000001111111111 Eq-1
[0090]
[0091] 熵E是從等式2 (Eq. 2)計算得到：
[0093]
[0094] -些比特數(shù)，即最小比特數(shù)（Min_bit)，需要用來編碼等式2 (Eq. 2)中的熵E，它可 以根據(jù)香農(nóng)的信源編碼定理計算得到，如上述D7和D8文件描述，如等式3 (Eq. 3)中提供 的：
[0097]當如上所述的直接ODelta算子被于比特的原始序列時，即方法1和方法3,生成一 個比特序列如下，包括37位，其中有13個"1"和24個"0"。
[0098] 0111110101100111100000000001000000000 Eq. 4
[0099]
[0100] 熵E是從等式5 (Eq. 5)計算得到：
[0102] 按照等式6(Eq. 6)，表示為比特的最小數(shù)，即Min_bit:
[0104] 在等式4 (Eq. 4)中比特的序列被更進一步地編碼來實現(xiàn)數(shù)據(jù)壓縮，例如利用以下 至少一種：行程長度編碼（RLE)、哈夫曼編碼、算術編碼、范圍編碼、熵編碼或SRLE編碼。
[0105]ODelta算子，當它與所用的熵編碼方法一同使用時，減少了一些呈現(xiàn)始數(shù)據(jù)D1所 需要的比特數(shù)量，例如RLE或SRLE被用于等式4 (Eq4)中那樣的操作過的數(shù)據(jù)，而不是如等 式1 (Eq. 1)中那樣的原始數(shù)據(jù)；這個Ι-bit直接ODelta算子，S卩方法1和方法3,當在等式 l(Eq. 1)中比特的原始序列中有許多改變時生成"1"，當在等式l(Eq. 1)中比特的原始序列 中有一長串互相類似的比特時產(chǎn)生"0"。
[0106] 對于ODelta算子的逆版本，即方法1和方法3的逆，當在編碼數(shù)據(jù)流，即數(shù)據(jù)D2中 有" 1"時，將一個比特值從"0"改為" 1"，或在適當?shù)臅r候從" 1"改為"0"，且當在編碼數(shù)據(jù)流 D2中有"0"時不改變比特值。當ODelta運算被執(zhí)行于ODelta運算過的（ODelta-operated) 數(shù)據(jù)比特流D2時，原始數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)D1被再生成為解碼數(shù)據(jù)流D5。然而，如上所述，額外的 編碼方式如VLC或哈夫曼編碼也可以被使用，這也需要被考慮；這意味著通過使用熵編碼 器的正向運算由數(shù)據(jù)D2生成數(shù)據(jù)D3,使用熵解碼器的逆運算由數(shù)據(jù)D3生成數(shù)據(jù)D4。
[0107] 原始數(shù)據(jù)流D1在應用于編碼之前被分為兩個或更多部分。這種細分為原始數(shù)據(jù) 流D1的編碼提供了更多的優(yōu)化的機會。例如，這種細分的益處在于，在直接ODelta編碼， 即利用方法1和方法3時，數(shù)據(jù)D1中的可變序列生成更多的" 1"，反之，平坦的不可變序列， 即平坦（flat)序列，生成更多的"0"，這是后續(xù)V的RL編碼或哈夫曼編碼所期望的，所以， 通過把數(shù)據(jù)D1分成可以如上所述被獨立編碼的多個部分，針對構成數(shù)據(jù)D1的整個比特流， 熵E可以被減小。
[0108] 下一步將描述根據(jù)本發(fā)明的直接ODelta編碼的示例，它針對采用了被相互獨立 編碼的多個部分的情形。。包括原始單個比特序列的第一部分總共包括16比特，即7個"1" 和9個"0"，如下面的等式7(Eq. 7)所示：
[0109]0101011001000101 Eq. 7
[0110]其中，Η⑴=4· 7621，B= 15. 82 ;"H"表示熵，"B"表示Min_bit。當直接ODelta 算子被用于等式7 (Eq. 7)的原始比特序列時，相應的轉化比特序列如等式8 (Eq. 8)所示：
[0111]0111110101100111 Eq. 8
[0112] 其中H(X) = 4. 3158,B= 14. 34。
[0113] 包括原始單個比特序列的第二部分如下面等式9 (Eq. 9)所示：
[0114] 000000000001111111111 Eq. 9
[0115] 其中H(X) = 6. 313，B= 20. 97。當直接ODelta算子被用于等式9(Eq. 9)的原始 比特序列時，相應的轉化比特序列如等式10 (Eq. 10)所示：
[0116] 000000000001000000000 Eq. 10
[0117] 其中H(X) = 1.7460，B= 5. 80。在這些例子中，如上所述，H(X)代表熵E，B代表 編碼所需要的比特的最小數(shù)。
[0118] 在等式7(Eq.7)和等式10(Eq.10)的這個例子中，把直接ODelta算子分別用于兩 個部分時，達到最好的壓縮（即編碼到14. 34比特+5. 80比特=總計20. 14比特）；這需要 的比特比原來所需要的36. 82比特更少，直接ODelta運算過的比特需要34. 60比特，也少 于細分后所需的比特的原始數(shù)（=15. 82比特+20. 97比特=36. 79比特）。通過逐塊地 (piece-by-piece)分析原始數(shù)據(jù)D1的熵E和修改后的-即，包括在數(shù)據(jù)D2中-數(shù)據(jù)的相 應的熵H，，可以自動地將數(shù)據(jù)D1中比特的原始流分成多個部分。
[0119] 數(shù)據(jù)壓縮也可以以粗糙的方式實現(xiàn)，假如有一個足夠大的數(shù)據(jù)空間，其中的比特 值沿著序列快速地變化，當在數(shù)據(jù)D1中有多個長行程（longrun)部分時，僅將數(shù)據(jù)D1的 部分細分成一個新的部分進行編碼?？蛇x地，數(shù)據(jù)D1的部分數(shù)據(jù)進行編碼，無需使用直接 ODelta算子，例如，如果有長的相互類似的比特，其間有相對較少的個別不同的比特，在這 種情況下，直接ODelta算子并沒有為數(shù)據(jù)壓縮給予顯著的好處。
[0120] 將數(shù)據(jù)D1細分成較小的部分有一個缺點，它產(chǎn)生額外的開銷，使得編碼數(shù)據(jù)D2的 數(shù)據(jù)更多。例如，這種開銷包括與每個新的部分相關的數(shù)據(jù)比特或數(shù)據(jù)字節(jié)的數(shù)量的信息 指示。然而，傳輸至少一定量的額外開銷數(shù)據(jù)值往往是必要的，從而當給定數(shù)據(jù)細分為兩個 數(shù)據(jù)部分時只有一個額外開銷數(shù)據(jù)值。
[0121] 為了實現(xiàn)以后可以解碼的編碼的比特流，在直接ODelta算子之后實施熵編碼，例 如VLC，哈夫曼編碼，算術編碼，距離編碼，RLE，SRLE，EM和其他類似的。執(zhí)行基于計算熵E 和與實際數(shù)據(jù)編碼相比最小的比特估計值的優(yōu)化計算是更容易和更有效的。這樣的順序 的執(zhí)行可以實現(xiàn)相當快的速度優(yōu)化，并在編碼數(shù)據(jù)D2中實現(xiàn)最佳的數(shù)據(jù)壓縮。或者，以一 種方式執(zhí)行熵優(yōu)化是可行的，這種方式為原始比特、字母、數(shù)字、字節(jié)和字數(shù)據(jù)，即在數(shù)據(jù)D1 中，首先與其他一些方法編碼來生成熵優(yōu)化的比特流，并此后使用直接ODelta算子修正熵 優(yōu)化的比特流來提供相應的已編碼的數(shù)據(jù)，即數(shù)據(jù)D2。此外，所述ODelta操作數(shù)據(jù)仍然可 以用其他編碼方法從數(shù)據(jù)D2編碼生成數(shù)據(jù)D3。
[0122] 廣義的直接ODelta算子使用一個參數(shù)，該參數(shù)描述了用于數(shù)據(jù)D1中的值的范圍， 即表示這些值所需的一個值或比特數(shù)。此外，所述ODelta算子被用于允許使用正負偏移值 的方法，換句話說正負"pedestal"值（這里稱主基礎值）。例如，如果數(shù)據(jù)D1是七位數(shù)據(jù)， 即支持"〇"到" 127"的值，但它僅包含從"60"到" 115"范圍內的值，然后，-60的偏移值被 用于數(shù)據(jù)D1時，由此生成從"0"到"55"范圍的轉換數(shù)據(jù)，"0"到"55"也可以表示為僅包 含6比特的值，即從而可以實現(xiàn)一定程序的數(shù)據(jù)壓縮。因此，當數(shù)據(jù)值的全部范圍存在數(shù)據(jù) D1中，即以7比特表示通常以8位字節(jié)表示時，廣義的直接ODelta算子改善了結果。
[0123] 根據(jù)本發(fā)明，直接的ODelta值，即方法1，可以使用由如下的示例軟件代碼的摘錄 所描述的過程來計算，它是針對于僅具有正值的數(shù)據(jù)（lowValue=ΜΙΝ= 0和highValue =MAX= 127,wrapValue= 127-0+1 = 128)：
[0125] 現(xiàn)在將提供一個例子來進一步澄清上述ODelta算子。
[0126] 值的原始序列如下面的等式11 (Eq. 11)所示：
[0127] 65,80,126,1，62,45,89,54,66 Eq. 11
[0128] 相應的德爾塔編碼值如下面的等式12 (Eq. 12)所示：
[0129] 65,15,46, _125,61，_17,44,-35,12 Eq. 12
[0130] 相應的直接ODelta編碼值如下面的等式13 (Eq. 13):
[0131] 1，15,46,3,61，111，44,93,12 Eq. 13
[0132] 其中使用了在參數(shù)wrapValue之內的回繞。
[0133] 逆ODelta算子，即方法1，可用于生成逆ODelta值，例如利用如下的軟件代碼示例 實現(xiàn)：
[0136] 當這個軟件代碼被執(zhí)行并被應用于等式13 (Eq. 13)時，生成如等式14 (Eq. 14)提 供的值：
[0137] 65,80,126,1，62,45,89,54,66 Eq. 14
[0138] 這個例子使用wrapValue作為2的冪值。這不是強制性，wrapValue也可以是比 最大的數(shù)據(jù)值更大的任何值或比已使用的范圍更大的值（如果負值也可用），或者范圍可 以在數(shù)據(jù)給定序列中根據(jù)前偏移量修改。稍后會有說明此功能的另一個例子。
[0139] 參照圖1總結上面所述，本發(fā)明涉及編碼器10和解碼器20?？蛇x地，編碼器10和 解碼器20相結合作為由編號30指示的編解碼器。編碼器10是可以接收原始輸入數(shù)據(jù)D1， D1被使用例如直接的ODelta方法來編碼以生成相應的編碼數(shù)據(jù)D2或D3。編碼數(shù)據(jù)D2或 D3通過通信網(wǎng)絡40傳送或存儲于數(shù)據(jù)存儲介質50上，例如數(shù)據(jù)的載體，如光盤只讀存儲器 (ROM)或類似的。解碼器20可以接收編碼數(shù)據(jù)D2或D3,例如通過通信網(wǎng)絡40或數(shù)據(jù)存儲 介質50上提供，并使用逆方法，例如逆ODelta方法，來生成相應的解碼數(shù)據(jù)D5,它基本上類 似于原始數(shù)據(jù)D1。編碼器10和解碼器20使用數(shù)字硬件實現(xiàn)，例如可以執(zhí)行一個或多個軟 件產(chǎn)品的計算機硬件，例如在此描述的作為示例實施例所提供的代碼?？蛇x地，編碼器10 和/或解碼器20使用專用數(shù)字硬件實現(xiàn)。
[0140] 如在編碼器10中執(zhí)行的ODelta方法，采用如圖2所示的步驟?？蛇x地，第一步 100,處理輸入數(shù)據(jù)D1來找到它的數(shù)據(jù)元素的值的范圍。在可選的第二步110中，從所述值 的范圍，計算偏移量，即前偏移量，用于把數(shù)據(jù)元素轉換為一個有利的形態(tài)從而生成對應的 一組轉換元素（translatedelements)。在第三步120中，所述在第二步110中轉換的元 素，受到直接ODelta編碼來生成相應的ODelta編碼值。在第四步130中，ODelta編碼值 和可選的偏移值，最小值（lowValue)，和/或最大值（highValue)分別被編碼，例如行程 長度編碼（RLE)、距離編碼，或哈夫曼編碼，來從數(shù)據(jù)D2生成數(shù)據(jù)D3。偏移值、最小值（low Value)，和/或最大值（highValue)并不總是可壓縮的，因此需要使用一定量的比特從編 碼器10傳遞到解碼器20。此外，偏移值、最小值（lowValue)，和/或最大值（highValue) 是直接ODelta算子的可選功能；例如，偏移值，在某些情況下有"0"值，lowValue有MIN 值，highValue有MAX值，即沒有進行轉換，其全部范圍被用。特別是，當直接ODelta算子 為1比特數(shù)據(jù)數(shù)實現(xiàn)時，即為一位一位編碼，它根本不需要偏移值，此時步驟100和110通 常被忽略。當偏移值也用于步驟110時，其中的代表最高和最低值的范圍值應更新。解碼器 20應已知不同值的數(shù)量，即wrapValue，或者編碼器10應當在壓縮數(shù)據(jù)內把它傳遞至解碼 器20。可選地，默認wrapValue( =highValue-lowValue+Ι)用于編碼器和解碼器?？?選地，至少編碼器10和解碼器20以遞歸方式操作，例如為了找到一種最佳的方式，將輸入 數(shù)據(jù)D1再分成用于編碼的部分以提供數(shù)據(jù)D1的優(yōu)化壓縮來生成編碼數(shù)據(jù)D2。
[0141] 在解碼器20中執(zhí)行的逆ODelta方法采用如圖3所示的步驟。在第一步200中， 數(shù)據(jù)D2/D3或D4被使用上述步驟130進行逆編碼來生成解碼ODelta數(shù)據(jù)，其中已解碼的 ODelta數(shù)據(jù)有已ODelta編碼的值并可選地有單獨的偏移值。在第二步210中，ODelta編碼 值被解碼來產(chǎn)生數(shù)據(jù)元素序列。在第三步220中，數(shù)據(jù)元素的序列使用可選的預偏移值來 轉換生成解碼數(shù)據(jù)D5 ;在某些情況下，這種轉換被設置為"0"，即沒有轉換被有效地使用。 再者，無需使用偏移值來執(zhí)行所述方法也是可以的，例如當執(zhí)行1比特編碼時，即一位一位 編碼，步驟220被省略。更進一步地，解碼器20也應當知道wrapValue，從而能夠以適當?shù)?方式解數(shù)被接收的數(shù)據(jù)元素。