用於對車聯網大量信息的存儲及傳輸的k復遊程編碼方法
2023-06-09 19:33:56 1
用於對車聯網大量信息的存儲及傳輸的k復遊程編碼方法
【專利摘要】本發明公開了一種用於對車聯網大量信息的存儲及傳輸的K復遊程編碼方法，利用復遊程碼來挖掘相鄰遊程之間的相關性，後一遊程與前一遊程相同,將後一整個遊程用一位來代替；使多位的後一遊程只用一位表示，進行從多位到一位的轉換，壓縮測試數據；使用編碼表編碼，用較短的代碼字來代替較長的遊程；設計解碼器，對log2k位計數器和k+1位計數器進行控制；用log2k位計數器來記錄前綴的長度；用k+1位計數器來記錄後綴的長度；用k+1位寄存器中來保存後綴輸入結束時k+1位計數器中的值。本發明將需要多位才能編碼的遊程用1位來代替，從而壓縮數據；在車聯網的採集數據實測中，其數據壓縮效果與傳統遊程編碼效果相比，性能提高10％以上。
【專利說明】用於對車聯網大量信息的存儲及傳輸的K復遊程編碼方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬於信息編碼領域，尤其涉及一種用於對車聯網大量信息的存儲及傳輸的 κ復遊程編碼方法。
【背景技術】
[0002] 大量信息的存儲及傳輸是車聯網技術面臨的重要技術問題之一，因此必須對前端 採集的數據進行有效的壓縮編碼。編碼壓縮方法常見的有經典的遊程碼、Golomb碼、FDR 碼、交替連續碼（AARLC)、EFDR、混合遊程碼（HRC)等。雖然這些編碼方法都取得了一定的壓 縮效果，但這些編碼方法與傳統的遊程編碼相同，都沒有考慮遊程之間的相關性，沒有深入 挖掘數據中存在的冗餘信息，導致當遊程具有相同特徵時，仍然採用固有的方式進行處理， 沒有獲得更高的編碼增益。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的在於提供一種用於對車聯網大量信息的存儲及傳輸的K復遊程編 碼方法，旨在解決現有的技術存在的沒有考慮遊程之間的相關性，沒有深入挖掘數據中存 在的冗餘信息，導致當遊程具有相同特徵時，仍然採用固有的方式進行處理，沒有獲得更高 的編碼增益的問題。
[0004] 本發明是這樣實現的，一種用於對車聯網大量信息的存儲及傳輸的K復遊程編碼 方法，該方法的步驟包括：
[0005] 步驟一、利用復遊程碼來挖掘相鄰遊程之間的相關性，如果後一遊程與前一遊程 相同，則將後一整個遊程用一位來代替；
[0006] 步驟二、使多位的後一遊程只用一位就可以表示，進行從多位到一位的轉換，壓縮 測試數據；
[0007] 步驟三、使用編碼表編碼，用較短的代碼字來代替較長的遊程；或者使用一位表示 整個遊程；
[0008] 步驟四、設計解碼器，FSM有限狀態機用來解碼狀態的轉換，並對log2k位計數器和 k+Ι位計數器進行控制；
[0009] 步驟五、用l〇g2k位計數器來記錄前綴的長度；用k+Ι位計數器來記錄後綴的長 度；用k+Ι位寄存器中來保存後綴輸入結束時k+Ι位計數器中的值。
[0010] 進一步，復遊程碼編碼表的第1列為復遊程碼遊程數，第2列為組號，第3列和第 4列分別為代碼字的首部和尾部，第5列為代碼字。
[0011] 進一步，復遊程碼編碼表中隨著組數的增加，每個分組的容量是依次遞增的，符合 實際數據中遊程的分布。
[0012] 進一步，本發明可以使用編碼表編碼，也可以使用一位表示整個遊程；如果正在編 碼的當前遊程與其前一遊程長度不相等，則當前遊程採用編碼表進行編碼；如果該遊程與 前一遊程長度相同，則該遊程用一位來表示整個遊程。
[0013] 進一步，使用復遊程編碼的每一個代碼字都是從1開始，考慮到遊程之間的相關 性，在連續的兩個遊程長度相同時，後一遊程可以使用數字0來代表該位置需要重複整個 前一遊程，後一遊程的編碼變成了 0,即將需要多位才能編碼的遊程用1位來代替，從而進 一步達到數據壓縮。
[0014] 進一步，復遊程碼所表示的實際遊程長度1等於其對應的編碼表的首部a和尾部 b之和再減去2,即有1 = a+b-2,考慮到對任一遊程的復遊程碼，其首部總是以11L··· 1110 形式出現，對上述1 = a+b-2變形可得到：
[0015]
【權利要求】
1. 一種用於對車聯網大量信息的存儲及傳輸的K復遊程編碼方法，其特徵在於，該方 法的步驟包括： 步驟一、利用復遊程碼來挖掘相鄰遊程之間的相關性，如果後一遊程與前一遊程相同， 則將後一整個遊程用一位來代替； 步驟二、使多位的後一遊程只用一位就可以表示，進行從多位到一位的轉換，壓縮測試 數據； 步驟三、使用編碼表編碼，用較短的代碼字來代替較長的遊程；或者使用一位表示整個 遊程； 步驟四、設計解碼器，FSM有限狀態機用來解碼狀態的轉換，並對log2k位計數器和k+1 位計數器進行控制； 步驟五、用1〇&1^位計數器來記錄前綴的長度；用k+Ι位計數器來記錄後綴的長度；用 k+Ι位寄存器中來保存後綴輸入結束時k+Ι位計數器中的值。
2. 如權利要求1所述的用於對車聯網大量信息的存儲及傳輸的K復遊程編碼方法，其 特徵在於，復遊程碼編碼表的第1列為復遊程碼遊程數，第2列為組號，第3列和第4列分 別為代碼字的首部和尾部，第5列為代碼字。
3. 如權利要求1所述的用於對車聯網大量信息的存儲及傳輸的K復遊程編碼方法，其 特徵在於，復遊程碼編碼表中隨著組數的增加，每個分組的容量是依次遞增的，符合實際數 據中遊程的分布。
4. 如權利要求1所述的用於對車聯網大量信息的存儲及傳輸的K復遊程編碼方法，其 特徵在於，本發明可以使用編碼表編碼，也可以使用一位表示整個遊程；如果正在編碼的當 前遊程與其前一遊程長度不相等，則當前遊程採用編碼表進行編碼；如果該遊程與前一遊 程長度相同，則該遊程用一位來表示整個遊程。
5. 如權利要求1所述的用於對車聯網大量信息的存儲及傳輸的K復遊程編碼方法， 其特徵在於，使用復遊程編碼的每一個代碼字都是從1開始，考慮到遊程之間的相關性，在 連續的兩個遊程長度相同時，後一遊程可以使用數字〇來代表該位置需要重複整個前一遊 程，後一遊程的編碼變成了 0,即將需要多位才能編碼的遊程用1位來代替，從而進一步達 到數據壓縮。
6. 如權利要求1所述的用於對車聯網大量信息的存儲及傳輸的K復遊程編碼方法，其 特徵在於，復遊程碼所表示的實際遊程長度1等於其對應的編碼表的首部a和尾部b之和 再減去2,即有1 = a+b-2,考慮到對任一遊程的復遊程碼，其首部總是以111··· 1110形式出 現，對上述1 = a+b-2變形可得到：
即在復遊程碼尾部最高位前面加一位1得到編碼所代表的遊程長度比對應的復遊程 碼所代表的實際遊程多4,因此解壓時可以充分利用這條規律.即使用一個特殊的k+Ι位計 數器來實現上述效果；該k+Ι位計數器初始時最低位置1，當復遊程碼輸入時，僅將復遊程 碼的尾部與最低位的1 一起向高位移位，當尾部移位結束時，該計數器的內容就是數字1與 尾部內容相併的結果，該內容所代表的遊程長度比對應的復遊程碼所代表的實際遊程多4。
7. 如權利要求1所述的用於對車聯網大量信息的存儲及傳輸的K復遊程編碼方法，其 特徵在於，為了使該計數器能夠正確輸出結果，對該計數器做另一改進，即讓該計數器做自 減計數的最終值不是〇而是4,能保證該計數器實際輸出的遊程長度與復遊程碼所代表的 遊程長度一致；這個功能可以由一個簡單的反饋組合邏輯實現，這也是該計數器的另一個 特點。
8. 如權利要求1所述的用於對車聯網大量信息的存儲及傳輸的K復遊程編碼方法，其 特徵在於，該解碼器由一個有限狀態機、一個特殊的k+Ι位計數器、一個log 2ldi計數器、一 個k+Ι位寄存器組成。
9. 如權利要求1所述的用於對車聯網大量信息的存儲及傳輸的K復遊程編碼方法，其 特徵在於，解碼器工作步驟： 第一步，有限狀態機發出使能信號en為1，然後shift和inc均為高電平，同時讀取 bit_in的值，若不為0, log2k^i計數器開始加1計數，此過程一直重複到bit_in為0 ; 第二步，輸入後綴進入k+Ι位計數器，log2k位計數器控制後綴的長度，dec2控制該計 數器做減1計數，當計數器為〇時，返回rs2高電平，後綴輸入結束； 第三步，:reg_cntl置為高電平，通過dent複製k+Ι位計數器的值到k+Ι位寄存器中； 第四步，k+Ι位計數器做減1計數，同時在有限狀態機的控制下，v輸出高電平，out輸 出低電平，此過程一直重複到k+Ι位計數器的內容為4,再次讓out和v都輸出高電平，至 此，該遊程解碼結束； 第五步，對輸入的數據進行判斷，如果bit_in為1，重複第一步；否則，置load為高電 平，通過dload裝載k+Ι位寄存器的值到k+Ι位計數器中，轉至第三步。
【文檔編號】H03M13/15GK104124981SQ201410298205
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年6月26日 優先權日:2014年6月26日
【發明者】邱鋒 申請人:陝西凱鑫源科技有限公司