[發(fā)明專利]一種無損自適應(yīng)數(shù)據(jù)壓縮和解壓縮的系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710059200.8
• 申請日: 2017-01-24
• 公開（公告）號: CN106953642A
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張鈞;高莊;徐步青
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢市瑞達(dá)源科技有限公司
• 主分類號: H03M7/46
• 分類號: H03M7/46
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明數(shù)據(jù)壓縮和解壓縮技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種無損自適應(yīng)數(shù)據(jù)壓縮和解壓縮的系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在很多環(huán)境下，數(shù)據(jù)的高速電子收集往往會(huì)存在很多問題。例如，當(dāng)通過病人監(jiān)護(hù)儀收集患者的臨床數(shù)據(jù)時(shí)，大量的數(shù)據(jù)可在較短的時(shí)間間隔內(nèi)完成收集。電腦系統(tǒng)則通過典型的方式將這些數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)存中等待后續(xù)處理。計(jì)算機(jī)內(nèi)存是一種有限的資源，能夠很快被所收集到的數(shù)據(jù)占滿。

為了減少所收集數(shù)據(jù)對計(jì)算機(jī)內(nèi)存的需求，一些計(jì)算機(jī)系統(tǒng)會(huì)在向內(nèi)存中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)之前對數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮。當(dāng)后續(xù)處理需要所收集的數(shù)據(jù)時(shí)，電腦系統(tǒng)再將這些數(shù)據(jù)解壓縮。因此，當(dāng)不需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時(shí)，數(shù)據(jù)儲(chǔ)存所需要的內(nèi)存空間能夠?qū)崿F(xiàn)最小化。

目前有許多壓縮和解壓縮方法。不同的方法具有不同的優(yōu)點(diǎn)。例如，一些方法能夠大規(guī)模地減少數(shù)據(jù)儲(chǔ)存規(guī)模。其他方法則能在壓縮和解壓縮過程中很好地保護(hù)原數(shù)據(jù)。這些方法又被稱為無損壓縮解壓縮，因?yàn)樵谡麄€(gè)過程中數(shù)據(jù)沒有發(fā)生損壞。其它方法能夠很快地壓縮或者解壓縮數(shù)據(jù)。但是這些方法又存在著諸多不同的缺點(diǎn)。例如，一些方法不能大規(guī)模地減少數(shù)據(jù)儲(chǔ)存規(guī)模。其它方法在壓縮和解壓縮過程中不能夠保護(hù)原數(shù)據(jù)免于損失，因此解壓縮后的數(shù)據(jù)只是原數(shù)據(jù)的近似值。另外，一些方法的壓縮與解壓縮速度過于緩慢。一些方法在壓縮或者解壓縮時(shí)，占用過多的計(jì)算機(jī)內(nèi)存。

因此，開發(fā)一種能夠?qū)崟r(shí)快速、顯著減少數(shù)據(jù)大小，并且在壓縮和解壓縮過程中對計(jì)算機(jī)內(nèi)存占用需求較小的無損數(shù)據(jù)壓縮和解壓縮方法，是十分必要的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種無損自適應(yīng)數(shù)據(jù)壓縮和解壓縮的系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下內(nèi)容：

一種無損自適應(yīng)數(shù)據(jù)壓縮和解壓縮的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：指示數(shù)據(jù)值頻率的頻率表；識(shí)別頻率表中一組數(shù)值的方法；根據(jù)壓縮頻率表中的頻率，為所識(shí)別集合中的每個(gè)數(shù)據(jù)值生成基于頻率的編碼；從分組中檢索數(shù)據(jù)值的方法；當(dāng)檢索到的數(shù)據(jù)值在所識(shí)別的集合中時(shí)，輸出所生成的基于頻率的編碼用于檢索數(shù)據(jù)值的方法，或者當(dāng)檢索到的數(shù)據(jù)值不在所識(shí)別的集合中時(shí)，以不基于頻率編碼的格式輸出檢索的數(shù)據(jù)值；將輸出產(chǎn)生的編碼和輸出數(shù)據(jù)值存儲(chǔ)為壓縮數(shù)據(jù)值分組的方法；以及根據(jù)多個(gè)分組中一個(gè)分組數(shù)據(jù)值的頻率，更新頻率表的方法。

進(jìn)一步地，還包括：用于當(dāng)連續(xù)檢索數(shù)據(jù)值相等時(shí)，輸出檢索數(shù)據(jù)值游程編碼的方法，游程編碼包括相等數(shù)據(jù)值數(shù)量的一個(gè)指示符和相等數(shù)據(jù)值。

進(jìn)一步地，還包括：用于當(dāng)所識(shí)別的數(shù)據(jù)值集合包括一個(gè)數(shù)據(jù)值，該數(shù)據(jù)值等于游程編碼中數(shù)據(jù)值數(shù)量的指示符，在游程編碼中輸出生成的基于頻率編碼的方法。

進(jìn)一步地，還包括：用于以不基于頻率編碼的格式輸出指示符的方法當(dāng)所識(shí)別的數(shù)據(jù)值集合不包括一個(gè)數(shù)據(jù)值，該數(shù)據(jù)值等于游程編碼中數(shù)據(jù)值數(shù)量的指示符。

進(jìn)一步地，還包括：用于當(dāng)游程編碼中相等數(shù)據(jù)值在所述識(shí)別的組中時(shí)，輸出所生成的基于頻率的編碼用于游程編碼中相等數(shù)據(jù)值的方法。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明的系統(tǒng)是通過以下方式來壓縮數(shù)據(jù)的：首先計(jì)算相鄰數(shù)據(jù)值之間的差異，識(shí)別確定出多個(gè)經(jīng)常發(fā)生的差異性，并跟蹤所識(shí)別出的差異的發(fā)生頻率，同時(shí)對所識(shí)別出的差異性生成一次編碼，該編碼長度基于差異發(fā)生的頻率；系統(tǒng)隨后為除被識(shí)別出的差異以外的全部差異性生成二次編碼，并在當(dāng)計(jì)算差異不屬于能夠影響數(shù)據(jù)壓縮的已識(shí)別差異時(shí)，使用一次編碼進(jìn)行差異編碼識(shí)別，使用二次編碼對每個(gè)計(jì)算差異性進(jìn)行相應(yīng)識(shí)別差異編碼。優(yōu)選地，系統(tǒng)根據(jù)被追蹤到的發(fā)生頻率再次生成一次編碼。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

圖1是本發(fā)明系統(tǒng)壓縮和解壓縮技術(shù)原理的示意圖。

圖2是壓縮和解壓縮例程數(shù)據(jù)流示意圖。

圖3顯示了iValue、Value以及Count的樣本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

圖4顯示了針對圖3所示Count數(shù)組數(shù)據(jù)而生成的編碼。

圖5顯示了針對圖3所示Count數(shù)組數(shù)據(jù)而生成的編碼樹。

圖6是壓縮例程流程圖。

圖7-1和圖7-2是Adapt例程流程圖。

圖8-1和圖8-2是Divide Count例程流程圖。

圖9是Out Run例程流程圖。

圖10是Out value例程流程圖。

圖11是解壓縮例程流程圖。