[發明專利]空間數據壓縮、解壓與漸進傳輸的有關方法與裝置

有效

• 申請號: 201310136682.4
• 申請日: 2013-04-18
• 公開（公告）號: CN103378863B
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發明（設計）人: 董福田
• 申請（專利權）人: 蘇州超擎圖形軟件科技發展有限公司
• 主分類號: H03M7/30
• 分類號: H03M7/30
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 黃熊,王寶筠

技術領域

本發明涉及空間信息技術、計算機圖形學和計算機操作系統領域，尤其涉及空間數據的壓縮、解壓縮和漸進傳輸的方法及裝置，以及確定存儲壓縮后的空間數據的最大數據位的方法、將增量數據插入在先緩存的空間數據的方法、增量數據的壓縮、解壓縮的方法及裝置。

背景技術

空間數據的視圖表示方式主要是通過電子地圖來展示的，電子地圖是將空間數據通過一定的硬件和軟件在電子屏幕上顯示的可視地圖，是空間數據在電子屏幕(視圖窗口)上柵格化顯示的過程。

視圖是根據給定的空間條件來選擇空間數據在視圖窗口中顯示的界面。現有的視圖顯示空間數據的過程就是空間數據的柵格化的過程：首先通過空間數據索引將符合給定空間條件的空間數據取出來經過傳輸介質傳給空間數據使用者即請求發送端，然后對空間數據進行一系列的幾何變換和處理，繪制成一幅柵格圖像，在屏幕上顯示或輸出，如計算機屏幕顯示、在紙上打印輸出及生成圖像文件輸出等。

隨著空間信息技術的快速發展，獲取高分辨率、高精度的空間數據成為可能，基于網絡的空間信息的廣泛應用給GIS(Geographic Information System，地理信息系統)的發展和應用帶來了機遇，也帶來了挑戰。相對現有的網絡帶寬的增加而言，空間信息傳輸的數據量呈爆炸式增長。為了能夠按需傳輸和減少網絡延時，解決高精細地圖的海量空間數據的實時自適應快速傳輸和顯示問題的重要途徑之一是將空間數據進行壓縮和漸進傳輸。空間數據分為柵格數據和矢量數據兩大基本數據結構。柵格數據的分塊漸進傳輸已經有較完善的解決方案，而矢量對象間的空間關系復雜，不適合采用分塊方法，因此，目前矢量數據結構的空間數據壓縮和漸進傳輸的研究進展不盡人意，分別敘述如下：

1、壓縮存在的問題：

目前空間數據壓縮通常采用將空間坐標的數據類型從float型或者double型轉換為short型或int型，通過降低數據精度來減少數據量，但該方式不能保證壓縮后的空間數據的顯示效果不變，而且壓縮后的空間數據到底需要多少個數據位存儲，即最大數據位的確定，也沒有確切的判斷依據。

2、漸進傳輸存在的問題：

目前的技術不能解決在空間數據漸進傳輸中保持空間關系不變和漸進傳輸方法計算量大、效率低的問題，因此，需要對原始數據進行預處理，按多尺度分層存儲，如果原始數據發生改變，則需要重新處理。由于一個空間數據按多尺度分層存儲，如分成10層，則一個空間數據按照分辨率在10層中分別進行存儲，將增加很多索引數據和控制數據，增加了存儲空間。如果空間數據顯示時的分辨率在劃分的兩層之間，則顯示就會失真，無法實現無損顯示的漸進傳送，即不能做到自適應漸進傳送。此外，目前空間數據的漸進傳輸采用坐標點的漸進傳輸方式，沒有實現對于坐標點數據的按照數據位的漸進傳輸，對增量數據的壓縮只是采用通常的壓縮方法，如ZIP壓縮，壓縮比低，沒有考慮在先緩存的空間數據同漸進傳輸的增量數據之間的空間關系，進一步的減少數據量。

由上可知，不能確保任意復雜的矢量數據在進行壓縮和漸進傳輸過程中，始終保持矢量數據本身及矢量數據之間空間關系的正確顯示，制約了矢量數據壓縮和漸進傳輸技術的實用化。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種空間數據壓縮方法及裝置、空間數據解壓縮方法、確定存儲壓縮后的空間數據的最大數據位數的方法、空間數據漸進傳輸方法及裝置、將增量數據插入到在先緩存的空間數據的方法、增量數據的壓縮方法及裝置、增量數據解壓縮方法。

本發明實施例提供的空間數據的壓縮方法包括：

依據預先設定的視圖控制參數得到壓縮參數Z；

依據所述視圖控制參數確定參照點P；

依據壓縮參數Z將空間數據的坐標點的坐標值和參照點P的坐標值變換為整數；

將所述空間數據的坐標點的坐標值變換為整數后的值和所述參照點P的坐標值變換為整數后的值的差值作為壓縮后的數據。

本發明實施例提供的空間數據的壓縮裝置包括：壓縮參數獲得單元、參照點確定單元、整數變換單元和運算單元，其中：

所述壓縮參數獲得單元，用于依據預先設定的視圖控制參數得到壓縮參數Z；

所述參照點確定單元，用于依據所述視圖控制參數確定參照點P；

所述整數變換單元，用于依據壓縮參數Z將空間數據的坐標點的坐標值和參照點P的坐標值變換為整數；

所述運算單元，用于將所述空間數據的坐標點的坐標值變換為整數后的值和所述參照點P的坐標值變換為整數后的值的差值作為壓縮后的數據。