VB编码, Gamma编码, Delta编码
1. VB code2. Gamma(γ) code3. Delta(δ) code学习笔记，记录VB编码, Gamma编码, Delta编码的自动计算代码。
1. VB code
例：十进制数824使用vb code进行编码
（1）将十进制数824转化为十六进制338
（2）将16进制中的每一位数当成单个十进制数后转换为二进制的四位数，然后连接起来0011 0011 1000
（3）去除开头所有0，得到1100111000
（4）通过在开头加0的方式，将字符串拆分为7个一组，得到0000110和0111000
（5）在最后一个7位数前面加1，其余不代表终止的7位数前面加0，凑成8个一组
（6）最终结果为：
00000110 10111000
编码代码，输入原始数字输出字符串：
def vb_encoding(ori_data):code = hex(ori_data)[2:]result = ''for i in code:temp = bin(int(i,10))[2:]if len(temp) < 4:temp = '0'*(4-len(temp)) + tempresult = result + temp# 去除开头的0result = result.lstrip('0')# 补全到7的倍数if len(result) % 7 != 0:result = '0'*(7-len(result) % 7) + result# 拆分为多行result_list = []result_list.append('0' + result[:7])while len(result) != 7:result = result[7:]result_list.append('0' + result[:7])result_list[-1] = '1' + result_list[-1][1:]return result_list
解码代码，输入二进制字符串得到多个原始数字：
def vb_decoding(bin_data):bin_data = bin_data.replace(" ", "")result = []while len(bin_data) != 0:t = 0while bin_data[t*8] != '1':t += 1# 获取当前数字的字符串if len(bin_data) == (t+1)*8:cut = bin_databin_data = ''else:cut = bin_data[:(t+1)*8]bin_data = bin_data[(t+1)*8:]# 开始还原数字code = []for i in range(len(cut)//8-1):code.append(cut[i*8: (i+1)*8])code.append(cut[-8:])code = list(map(lambda x:x[1:], code))code = ''.join(code)code = code.lstrip('0')if len(code) % 4 != 0:code = '0' * (4 - len(code) % 4) + codetemp_bin = []for i in range(len(code)//4-1):temp_bin.append(code[i*4: (i+1)*4])temp_bin.append(code[-4:])temp_bin = list(map(lambda x:str(int(x,2)), temp_bin))number = int(''.join(temp_bin), 16)result.append(number)return result
2. Gamma(γ) code
Gamma编码
对数字k
(1) kd = (log2(K))向下取整
(2) kr = K - 2^kd
kd使用unary表示，即在用kd个1加上一个0
kr使用binary表示，即用二进制编码表示kr
编码代码，输入原始数字输出字符串：
def gamma_encoding(ori_data):kd = math.floor(math.log2(ori_data))kr = ori_data - 2**kdresult = '1'*kd+'0'+bin(kr)[2:]return result
解码代码，输入二进制字符串得到多个原始数字：
def gamma_decoding(bin_data):bin_data = bin_data.replace(" ", "")number_list = []while len(bin_data) != 0:index_of_zero = None# 找到第一个0的位置for i in range(len(bin_data)):if bin_data[i] == '0':index_of_zero = ibreakif index_of_zero == None:return "error string"# 如果第一个就是0if index_of_zero == 0:number_list.append(1)bin_data = bin_data[1:]# 否则else:bin_data = bin_data[index_of_zero + 1:]kd = index_of_zerotran_kr = bin_data[:kd]kr = int(tran_kr, 2)bin_data = bin_data[kd:]ori_num = 2 ** kd + krnumber_list.append(ori_num)return number_list
3. Delta(δ) code
在Gamma编码的基础上，对kd再进行一次gamma编码得到kdd与kdr，从而进一步缩短编码的长度。
编码代码，输入原始数字输出字符串：
def delta_encoding(ori_data):kd = math.floor(math.log2(ori_data))kr = ori_data - 2**kdtran_kr = bin(kr)[2:]# 因为后面kd要+1，所以这里先编码完最后一段if len(tran_kr) < kd:tran_kr = '0'*(kd-len(tran_kr)) + tran_krkd = kd + 1kdd = math.floor(math.log2(kd))kdr = kd - 2**kddtran_kdd = '1'*kdd + '0'tran_kdr = bin(kdr)[2:]if len(tran_kdr) < kdd:tran_kdr = '0'*(kdd-len(tran_kdr)) + tran_kdrresult = tran_kdd + ' ' + tran_kdr + ' ' + tran_kr#print("kdd:", kdd, ", kdr:", kdr, ", kd:",kd,", kr:", kr)return result
解码代码，输入二进制字符串得到多个原始数字：
def delta_decoding(bin_data):bin_data = bin_data.replace(" ", "")number_list = []while len(bin_data) != 0:index_of_zero = None# 找到第一个0的位置for i in range(len(bin_data)):if bin_data[i] == '0':index_of_zero = ibreakif index_of_zero == None:return "error string"# 如果第一个就是0if index_of_zero == 0:number_list.append(1)bin_data = bin_data[1:]# 否则else:bin_data = bin_data[index_of_zero + 1:]kdd = index_of_zerotran_kdr = bin_data[:kdd]kdr = int(tran_kdr,2)bin_data = bin_data[kdd:]kd = 2**kdd + kdr - 1tran_kr = bin_data[:kd]kr = int(tran_kr,2)bin_data = bin_data[kd:]ori_num = 2**kd + krnumber_list.append(ori_num)return number_list
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