CN108665036A - 位置编码方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及一种位置编码方法,所述方法包括：获取辅助数字序列，辅助数字序列具有第一基数；利用至少两个辅助数字序列生成数字序列，数字序列具有第二基数，第一基数小于第二基数，并且数字序列由单位长度相同的辅助数字序列组成；其中，单位长度相同的辅助数字序列具有唯一性；对数字序列按照单一维度进行编码，利用辅助数字序列生成第一维度的位置编码；辅助数字序列确定与第一维度中的位置相对应的数字序列的辅助数字序列。

Description

位置编码方法

技术领域

本发明涉及信息处理技术领域，尤其涉及一种位置编码方法。

背景技术

随着信息技术的飞速发展，人们日益普遍地使用计算机来生产、处理、交换和传播各种形式的信息。信息技术逐渐改变着人们的生活习惯。传统的利用纸张和笔进行书写的方式无法进行信息化处理，因此无法满足人们的需要。

现有技术中，需要把某种类型的信息进行位置编码后嵌入诸如纸张页、写字板或等价物的无源基底中。利用扫描仪、传真机、照相机或数字笔就可以读取、重建和使用本地嵌入到基底中的信息。例如，可以为基底上的人类可读的图形信息补充嵌入的用于扩展基底功能的机器可读信息。这种嵌入信息可以包括用于图形信息、命令、补充文本或图像、超链接、绝对位置等的全部或部分重建的文件数据。因此，如何对大量位置进行编码使存储的数据量更小，提高信息读取和解码的速度成为需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种位置编码方法，以解决现有技术中存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种位置编码方法，所述方法包括：

获取辅助数字序列，所述辅助数字序列具有第一基数；

利用至少两个所述辅助数字序列生成数字序列，所述数字序列具有第二基数，所述第一基数小于所述第二基数，并且所述数字序列由单位长度相同的辅助数字序列组成；

其中，所述单位长度相同的辅助数字序列具有唯一性；

对所述数字序列按照单一维度进行编码，利用所述辅助数字序列生成第一维度的位置编码；

所述辅助数字序列确定与所述第一维度中的位置相对应的数字序列的辅助数字序列。

进一步的,所述方法还包括：将所述数字序列中不同数字的数目分解成第

一数量个因数；

所述第一数量为构成所述数字序列的辅助数字序列的数目，每个所述因数形成相应辅助数字序列的基数。

进一步的,所述辅助数字序列的长度成对互质。

进一步的,所述辅助数字序列中每个单位长度的辅助数字序列的位置具有唯一性。

进一步的,所述辅助数字序列的基数小于等于5。

进一步的,所述数字序列的辅助数字序列与所述数字序列的辅助数字序列的辅助数字序列构成双射映射。

进一步的,所述方法还包括：

利用周期性数字序列的一定长度的辅助数字序列对所述数字序列中的数字进行编码；

所述一定长度的辅助数字序列的周期性数字序列中的位置是唯一的；

根据所述周期性数字序列的辅助数字序列获取所述数字序列中的数字的差分数字。

进一步的,所述周期性数字序列的辅助数字序列在第二维度上延伸。

进一步的,根据所述数字序列的辅助数字序列生成差分数字的子集，所述子集的差分数字不为零。

进一步的,所述方法还包括：

利用所述辅助数字序列生成第二维度的位置编码；

所述辅助数字序列确定与所述第二维度中的位置相对应的数字序列的辅助数字序列。

本发明实施例提供的位置编码方法，利用基数较小的辅助数字序列构造基数较大的数字序列，能够实现对大量位置进行编码，并且使存储的数据量更小，提高了信息读取和解码的速度。

附图说明

图1为本发明实施例提供的位置编码方法流程图。

图2为本发明实施例提供的在第一维度进行位置编码的示意图。

图3为本发明实施例提供的利用四个辅助数字序列A1-A4构造一个数字序列PD的示意图。

图4为本发明实施例提供的位置编码的图形编码示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

图1为本发明实施例提供的位置编码方法的流程图。如图1所示，本发明实施例的位置编码方法包括：

步骤101，获取辅助数字序列。

辅助数字序列具有第一基数。第一基数为辅助数字序列的长度。从存储器中获取预先生成的具有一定长度的辅助数字序列，或者根据一定规则生成具有一定长度的辅助数字序列。

辅助数字序列的长度成对互质。辅助数字序列中每个单位长度的辅助数字序列的位置具有唯一性。

在一个具体的实施例中，辅助数字序列的基数小于等于5，优选为3。

步骤102，利用至少两个所述辅助数字序列生成数字序列。

其中，数字序列具有第二基数，第一基数小于所述第二基数，并且数字序列由单位长度相同的辅助数字序列组成。单位长度相同的辅助数字序列具有唯一性。

辅助数字序列确定与第一维度中的位置相对应的数字序列的辅助数字序列。

将数字序列中不同数字的数目分解成第一数量个因数；第一数量为构成数字序列的辅助数字序列的数目，每个因数形成相应辅助数字序列的基数。

位置码被用于对一个或多个维度中的位置进行编码。为了简化描述，首先假设位置码位于第一维度，在这个实例中，第一维度处于x方向。在这个方向上使用了一个周期性的数字序列来进行编码，所述周期性的数字序列具有在周期性数字序列中唯一确定预定长度的各个辅助数字序列位置的特性。在这个实例中，预定长度是6。因此，如果从周期性的数字序列中的任何位置提取六个连续的数字，那么这六个数字在数字序列中只以这个顺序出现一次。如果数字序列的末端连接到数字序列的开端，那么这种特性同样适用。由此将数字序列称为是周期性的。在这个实例中，使用了二进制的数字序列。如果要唯一确定具有六个数字的辅助数字序列位置，那么数字序列由此具有2⁶＝64的最大长度，并且在数字序列中，长度为6的辅助数字序列可以具有位置0-63。然而如下文将要描述的那样，如果选择了长度为63的数字序列，则可以得到改进的纠错特性。由此在下文中假设数字序列的长度是63并且由此定义了范围0-62中的唯一位置。实践中，在具有这个长度的数字序列的情况下，有可能具有一个将各个辅助数字序列转换成数字序列中的位置的表，反之亦然。

假设数字序列开端如下所示:

0，0，0，0，0，0，1，0，0，1，1，1，1，1，0，1，0。。。

然后，例如在数字序列中，辅助数字序列0，0,0,0,0,0具有唯一位置0，辅助数字序列1,1,1,1,1,0具有唯一位置9，辅助数字序列1,1,1,0,1,0具有唯一位置11。

位置编码基于周期性数字序列的不同旋转或循环移位。为了在x方向对位置进行编码，在穿越表面的列中以某些其他方法打印或排列数字序列，以多种方式对其进行旋转或循环移位，其中所述列处在y方向上，该方向正交于对位置进行编码的方向。可以在同一列中重复打印出数字序列，如果在y方向编码的位置比对应于数字序列长度的位置更多，那么这个操作将是必需的。然后则使用数字序列的相同旋转来进行所有重复。也可以在不同的列中使用不同的旋转。

步骤103，对所述数字序列按照单一维度进行编码，利用所述辅助数字序列生成第一维度的位置编码。

利用周期性数字序列的一定长度的辅助数字序列对数字序列中的数字进行编码；一定长度的辅助数字序列的周期性数字序列中的位置是唯一的；根据周期性数字序列的辅助数字序列获取数字序列中的数字的差分数字。

其中，周期性数字序列的辅助数字序列在第二维度上延伸。数字序列的辅助数字序列与数字序列的辅助数字序列的辅助数字序列构成双射映射。

根据数字序列的辅助数字序列生成差分数字的子集，子集的差分数字不为零。

图2为本发明实施例提供的在第一维度进行位置编码的示意图。图2示意性显示了一张具有7个列x-x+6的纸1。在数字序列的不同旋转中，仅仅打印出了第一数字。整个数字序列由方框B做出示意性标记。另外在图2中，在每一列中，具有六个数字的第一辅助数字序列S是用虚线绘制的方框来进行标记的。如上所述，在数字序列中，每一个辅助数字序列S都具有一个唯一确定的位置。

每一对相邻的列都定义了一个差分数字d。差分数字d是由各个列中第一辅助数字序列的数字序列位置之间的差分给出的。作为替换，如果在所述列中向下一步的辅助数字序列位置之间选取差分，由于使用相同方式来移动所述位置，因此结果将会是相同的。这样一来，不管在列中以何种“高度”比较数字序列中的辅助数字序列位置，差分数字d都是相同的。因此，对每一对列来说，差分数字d在y方向上都是常数。

在列x+5中，数字序列的第一辅助数字序列是0，0,0,0,0,0，它对应的是数字序列中的位置0。在列x+6中，数字序列的第一辅助数字序列是1,0,0,0,1,1，它对应了数字序列中的位置57。因此，这些列中的差分或循环移位是57,所以d(x+5)＝57。因此,差分数字是以数字序列长度为模来确定的。

这种方式编码的差分数字处于范围0-K-1，其中K是数字序列的长度，在本范例中K＝63，则对范围0-62中的差分数字进行编码。通过选择数字序列的不同旋转，创建一个差分数字序列，该序列具有这样一种特性，即一定长度的各个辅助数字序列在数字序列中都具有唯一确定的位置。在本实例中，预定长度是5。由于包含5个差分数字的各个辅助数字序列在基本差分数字序列中都具有一个唯一确定的位置，因此可以将其用于在x方向对位置进行编码。因此，在图1中，辅助数字序列S(x)-S(x+5)对五个差分数字d(x)-d(x+4)进行编码，这些差分数字指定了数字序列的一个辅助差分数字序列。

对辅助差分数字序列而言，在对位置码进行编码和解码的时候，通过使用这种辅助差分数字序列，可以在更小的表格中调整辅助数字序列及其位置，以便在基本差分数字序列中确定与特定x坐标相对应的辅助数字序列，反之亦然。

可以如下确定辅助差分数字序列:

首先，不同差分数字的数目可以分解成至少两个因数。在长度为63的数字序列的实例中，差分数字处在一个长度为54的范围以内。实际上，数字54可以分解成2*3*3*3。作为选择，也可以选择60个差分数字，也就是5*3*2*2个差分数字，然而为使表格尽可能小，因此选择那些给出尽可能小的因数的数字将是非常有利的。

其次，形成了数目与不同差分数字可以分解的因数数目相同的辅助差分数字序列。因此在这个实例中，辅助差分数字序列的数目等于四。

另外，每个因数在其相应的辅助差分数字序列中形成一个基数。在这个实例中，由此得到一个基数为2的辅助差分数字序列以及基数为3的三个辅助差分数字序列。

对辅助差分数字序列的长度进行选择，以使长度成对互质。这意味着对每对辅助差分数字序列而言，一个差分数字序列长度不会与第二差分数字序列长度具有任何相同的因数。另外，这还意味着如果重复每一个差分数字序列，那么，在经过L＝l₁*l₂*……*l_i个位置之前，不会从各个辅助差分数字序列中产生相同的辅助数字序列组合。其中l₁是辅助差分数字序列1的长度，l₂是辅助差分数字序列2的长度，依此类推直到l_m，它是最后一个辅助差分数字序列的长度。当然，如果只有两个辅助数字序列，那么L＝l₁*l₂。

图3为本发明实施例提供的利用四个辅助数字序列A1-A4构造一个数字序列PD的示意图。如图所示，在顶端显示了数字序列PD,所述序列在一个具有差分数字的长序列中行进，差分数字由x表示。在下方示意性显示了辅助数字序列A1-A4。竖线显示了数字序列开始的位置。而数字序列的辅助数字序列以及辅助数字序列的相应辅助数字序列则是由虚线表示的。可以看出，辅助数字序列对应于辅助数字序列中的不同位置。

在这个实例中，通过组合辅助差分数字序列的辅助数字序列而显示的基本差分数字序列的辅助数字序列构成双射映射。

在这种情况下，在y方向这种第二维度上的位置编码可以根据等同于第一维度中的位置编码的规则来执行。然后在表面上，通过不同的循环移位而在行中排列数字序列，行即为图1的x方向。差分数字是在相邻的行之间定义的，这些差分数字形成一个基本差分数字序列，该序列可以由辅助差分数字序列构造。在第二维度中也可以使用另一个数字序列、另一个基本差分数字序列以及其他辅助差分数字序列。不同数字序列中的基数也可以不同于第一维度中的编码所使用的基数。然而在这个实例中，在x方向和y方向上使用了相同序列。在一种与x方向上的编码相对应的方式中，y方向上的编码产生一个矩阵，在这个矩阵中，行的值包含了数字序列的二进制数值。

如果重叠x矩阵和y矩阵，对于合成的xy矩阵中的各个点而言，将会具有一个来自x矩阵的二进制数字和一个来自y矩阵的二进制数字。

由此可以在各个点获取下面这四个二进制数字组合:0,0；0,1；1,0；和1,1。举例来说，在一个表面上，可以使用图4中显示的方法来对这些不同组合进行图形编码，其中点40在四个方向中的任何一个方向上从光栅中的标称点41开始移动，各个标称点对应于光栅中的线条42之间的交点。本实例中使用的编码则如下所示:

数值	位移	二进制数字对
			1	右	0,1
2	上	0,0
			3	左	1,0
4	下	1,1

另外，还可以在第二维度上进行编码，利用辅助数字序列生成第二维度的位置编码；辅助数字序列确定与第二维度中的位置相对应的数字序列的辅助数字序列。

由于数字序列是由基数更小的辅助数字序列构造的，其中所述基数优选为不超过5，因此，对于将数字序列中的位置转换为这个序列的辅助数字序列来说，所需要的表可以由若干个较小的表所取代，这些表合起来只需要较少的存储器。由此可能在实戏中对数量相当多的位置的坐标进行编码。

并且，通过在至少一个第一维度中使用数字序列来对位置进行编码，还有可能得到一个具有良好检错和纠错特性的位置码。更具体地说，数字序列中的每个数字都是使用一个周期性数字序列的辅助数字序列来进行编码的。如果现在记录的是比位置确定所需序列更长的主要数字序列的辅助数字序列，则可以通过使用以这样一种方式设计的数字序列来实现检错和纠错，其中更长的辅助数字序列不会在某些错误版本中出现。

同样，对解码而言，其中使用了这样一个实际情况，那就是数字序列是由基数更小的辅助数字序列构造的，所述解码能够使用几个更小的表以及余数定理来执行。由此可以在具有有限存储器和处理器容量的手持设备中实现解码。

这种位置编码可用于对一个和两个维度中的位置进行编码。并且，可以使用相同的规则以及结合与第一维度编码所用序列不同或者相同的数字序列来执行第二维度的编码。

本发明实施例提供的位置编码方法，利用基数较小的辅助数字序列构造基数较大的数字序列，能够实现对大量位置进行编码，并且使存储的数据量更小，提高了信息读取和解码的速度。

专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种位置编码方法，其特征在于，所述方法包括：

获取辅助数字序列，所述辅助数字序列具有第一基数；

利用至少两个所述辅助数字序列生成数字序列，所述数字序列具有第二基数，所述第一基数小于所述第二基数，并且所述数字序列由单位长度相同的辅助数字序列组成；

其中，所述单位长度相同的辅助数字序列具有唯一性；

对所述数字序列按照单一维度进行编码，利用所述辅助数字序列生成第一维度的位置编码；

所述辅助数字序列确定与所述第一维度中的位置相对应的数字序列的辅助数字序列。

2.根据权利要求1所述的位置编码方法，其特征在于,所述方法还包括：

将所述数字序列中不同数字的数目分解成第一数量个因数；

所述第一数量为构成所述数字序列的辅助数字序列的数目，每个所述因数形成相应辅助数字序列的基数。

3.根据权利要求1所述的位置编码方法，其特征在于,所述辅助数字序列的长度成对互质。

4.根据权利要求1所述的位置编码方法，其特征在于，所述辅助数字序列中每个单位长度的辅助数字序列的位置具有唯一性。

5.根据权利要求1所述的位置编码方法，其特征在于，所述辅助数字序列的基数小于等于5。

6.根据权利要求1所述的位置编码方法，其特征在于，所述数字序列的辅助数字序列与所述数字序列的辅助数字序列的辅助数字序列构成双射映射。

7.根据权利要求1所述的位置编码方法，其特征在于，所述方法还包括：

利用周期性数字序列的一定长度的辅助数字序列对所述数字序列中的数字进行编码；

所述一定长度的辅助数字序列的周期性数字序列中的位置是唯一的；

根据所述周期性数字序列的辅助数字序列获取所述数字序列中的数字的差分数字。

8.根据权利要求1所述的位置编码方法，其特征在于，所述周期性数字序列的辅助数字序列在第二维度上延伸。

9.根据权利要求1所述的位置编码方法，其特征在于，根据所述数字序列的辅助数字序列生成差分数字的子集，所述子集的差分数字不为零。

10.根据权利要求1所述的位置编码方法，其特征在于，所述方法还包括：

利用所述辅助数字序列生成第二维度的位置编码；

所述辅助数字序列确定与所述第二维度中的位置相对应的数字序列的辅助数字序列。