專利名稱：一種針對(duì)汽車車身小格式數(shù)據(jù)的壓縮方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車遠(yuǎn)程監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的壓縮編碼技術(shù)，具體地說(shuō)是一種結(jié)合冗余處理與基于滑動(dòng)窗自適應(yīng)Huffman編碼的壓縮方法。
背景技術(shù)：
在汽車遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)的傳輸有著實(shí)時(shí)，精準(zhǔn)，小格式等特點(diǎn)。小格式的意思是指每幀數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量很小，一般在70 150字節(jié)左右。數(shù)據(jù)以幀為單位進(jìn)行發(fā)送，為了保證數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性，數(shù)據(jù)的發(fā)送周期很短，一般在I 2S左右。隨著車身電子設(shè)備的逐漸增多，功能的不斷完善，車身數(shù)據(jù)的總量以及精度也在不斷地增加，為了在監(jiān)控系統(tǒng)后臺(tái)建立完備精度的數(shù)據(jù)庫(kù)，在傳輸時(shí)不允許任何程度的精度丟失，如果傳送原始數(shù)據(jù)，會(huì)造成系統(tǒng)流量過(guò)大，用戶流量費(fèi)過(guò)高等問(wèn)題，所以，在發(fā)送之前進(jìn)行數(shù)據(jù)的無(wú)損壓縮就十分重要。Huffman編碼作為無(wú)損壓縮的重要方法正日益廣泛地在文本、圖像、視頻壓縮及通信密碼等領(lǐng)域得到應(yīng)用。但固定碼本Huffman編碼方法有一個(gè)缺陷，就是需要傳送一份已壓縮數(shù)據(jù)的概率表的拷貝，這種方式對(duì)于大格式數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)影響不大，但對(duì)于小格式數(shù)據(jù)的影響就非常大，甚至有可能會(huì)抵消掉數(shù)據(jù)壓縮的效果。如何用Huffman編碼高效地壓縮小格式數(shù)據(jù)是有待解決的一·個(gè)重要問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是針對(duì)上述難題，提出了一種基于頂端優(yōu)勢(shì)更新策略的自適應(yīng)Huffman編碼方法，能夠解決汽車小格式數(shù)據(jù)的壓縮問(wèn)題。并結(jié)合汽車車身數(shù)據(jù)的冗余處理，進(jìn)一步提高了汽車車身的小格式數(shù)據(jù)的壓縮率?；陧敹藘?yōu)勢(shì)策略的huffman編碼樹的原理如下:定義I兄弟特性:每個(gè)結(jié)點(diǎn)(除根)都有一個(gè)兄弟，也就是擁有同一個(gè)父結(jié)點(diǎn)的另一個(gè)結(jié)點(diǎn)。如果結(jié)點(diǎn)可以按照遞增權(quán)的次序列出，而且如果每個(gè)結(jié)點(diǎn)在序列中與其他兄弟相鄰，那么這棵樹就表現(xiàn)出了兄弟特性。定義2樹的剪接:如果在一棵樹中，需要將兩個(gè)結(jié)點(diǎn)(包括葉子結(jié)點(diǎn)與非葉子結(jié)點(diǎn))u和V進(jìn)行交換(非葉子結(jié)點(diǎn)包括其左右子樹),則稱為樹的剪接。定理I 一棵滿足兄弟特性的樹其子樹也滿足兄弟特性。如

圖1所示，樹中的葉子結(jié)點(diǎn)為a，b，c，d四個(gè)字符，權(quán)值分別為1、2、3、5，按照兄弟
特性進(jìn)行排序。以原始矩陣來(lái)表示數(shù)據(jù)如下:
權(quán)利要求
1.一種針對(duì)汽車車身小格式數(shù)據(jù)的壓縮方法，其特征在于是按下列步驟進(jìn)行: 步驟一:通過(guò)CAN總線采集汽車車身數(shù)據(jù)，通過(guò)CAN協(xié)議解析獲取有用的車身小格式數(shù)據(jù)，包括速度，轉(zhuǎn)速，氣壓，溫度等； 步驟二:對(duì)采集到的車身小格式數(shù)據(jù)進(jìn)行冗余處理，處理的具體過(guò)程如下，把8比特ASCII碼表示的信號(hào)轉(zhuǎn)化為固定4比特二進(jìn)制信號(hào)，在固定車身小格式數(shù)據(jù)長(zhǎng)度以后，去掉原始數(shù)據(jù)中的逗號(hào)分隔符； 步驟三:應(yīng)用滑動(dòng)窗口對(duì)車身小格式數(shù)據(jù)進(jìn)行自適應(yīng)Huffman編碼，獲得第一次窗口中數(shù)據(jù)權(quán)值統(tǒng)計(jì)，根據(jù)權(quán)值對(duì)OO ff范圍內(nèi)所有字符都進(jìn)行編碼，沒有出現(xiàn)的字符權(quán)值記為0，權(quán)值計(jì)算公式為
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對(duì)汽車車身小格式數(shù)據(jù)的壓縮方法，其特征在于:在步驟二中，不損失信息量的情況下，把8比特ASCII碼表示的信號(hào)轉(zhuǎn)化為固定4比特二進(jìn)制信號(hào)，并去掉原始數(shù)據(jù)中冗余的逗號(hào)分隔符。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對(duì)汽車車身小格式數(shù)據(jù)的壓縮方法，其特征在于:在步驟六中的頂端優(yōu)勢(shì)策略，首先，完成新的權(quán)值統(tǒng)計(jì)；然后，將新的權(quán)值更新到每個(gè)葉子結(jié)點(diǎn)并同時(shí)更新其父母結(jié)點(diǎn)；接著，從序號(hào)為I的結(jié)點(diǎn)開始，依次與后面的結(jié)點(diǎn)進(jìn)行比較，如果相比較的結(jié)點(diǎn)權(quán)值較小則繼續(xù)比較，如果相比較的結(jié)點(diǎn)權(quán)值較大，則停止比較，并與前一個(gè)結(jié)點(diǎn)進(jìn)行剪接；如果發(fā)生了剪接，則需要重復(fù)權(quán)利要求3的所有步驟直到整棵Huffman樹滿足兄弟特性。
全文摘要
一種針對(duì)汽車車身小格式數(shù)據(jù)的壓縮方法，其特征在于是按下列步驟進(jìn)行通過(guò)CAN總線采集汽車車身小格式數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行冗余處理，即把8比特ASCII碼表示的信號(hào)轉(zhuǎn)化為固定4比特二進(jìn)制信號(hào)，并去掉原始數(shù)據(jù)中的逗號(hào)分隔符。獲取一幀新數(shù)據(jù)，對(duì)其進(jìn)行Huffman編碼并發(fā)送。隨后，將窗口下移，累加最后一幀數(shù)據(jù)中的權(quán)值信息，減去第一幀對(duì)應(yīng)的權(quán)值信息，更新樹中相應(yīng)葉子節(jié)點(diǎn)及其父母節(jié)點(diǎn)的權(quán)值，根據(jù)頂端優(yōu)勢(shì)策略更新Huffman樹結(jié)構(gòu)。最后，按上述步驟處理數(shù)據(jù)，直到?jīng)]有新數(shù)據(jù)獲取。發(fā)明的顯著效果是提出了一種基于頂端優(yōu)勢(shì)更新策略的自適應(yīng)Huffman編碼方法，比傳統(tǒng)Huffman編碼方法的壓縮率提高了15%且不用發(fā)送任何碼表信息。
文檔編號(hào)H03M7/40GK103227644SQ20131018467
公開日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2013年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月17日
發(fā)明者劉曉明, 唐盟, 王牌, 宋寧帥, 陳佳, 蔡自偉, 熊東 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)