[发明专利]对信号数据进行压缩和解压缩的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及数据压缩和解压缩，特别涉及对信号数据进行压缩和解压缩的方法和装置。

背景技术

在无线信号处理领域，例如在基站信号收发系统和信息采集和处理系统中，信号通常被调制成正交的I和Q两路数据，并且在数字信号处理器中I和Q两路数据通常用长度固定的定点数表示(以16位模数转换器为例，输入模拟信号，输出的I和Q两路数据均为16位的二进制定点数)。这些I/Q数据具体如下特征：

(1)较大的数据集，以16位的I/Q数据为例，数据集大小为2¹⁶。

(2)单个数值出现的频率的百分值较低，往往低于1％。

(3)连续数据的取值范围接近，以16位的I/Q数据为例，几个连续的数据可能都处于[2⁶，2⁷)范围内。

对于具有这些特征的I/Q信号数据进行压缩能够更有效地利用资源，具体地，在基站信号收发系统中，由压缩器实现对信号数据的压缩处理，信号数据的压缩能够减少传输链路中的信号数据量，从而可以节省带宽；在信息采集和处理系统中，由压缩器实现对信号数据的压缩，信号数据的压缩能够减少需要存储的信号数据量，从而可以节省存储设备的容量。

然而基于信息熵理论的传统的数据压缩方法，无论是基于概率的Huffman编码和算术编码，还是基于字典的LZW等各种方法，在压缩复杂度、解压复杂度和压缩效果三方面均不理想，“较大的数据集”意味着需要维护和存储一个较大的表，从而使得压缩复杂度和解压复杂度都较高；“单个数值出现的频率的百分值较低”意味着压缩效果较差。

因此需要一种高效的信号数据的压缩方法。

发明内容

基于上述问题，本发明提供一种对信号数据进行压缩的方法和装置，以及对压缩的信号数据进行解压缩的方法和装置。

根据本发明的第一方面，提供一种对信号数据进行压缩的方法，包括：获取信号数据；确定将所述信号数据划分为多个数据块的块长度和所述数据块的指数；利用所述数据块的指数对所述数据块包含的信号数据进行压缩，以形成所述数据块的尾数序列；以及利用所述数据块的块长度、指数以及尾数序列形成压缩的数据块。

根据本发明的第二方面，提供一种对压缩的信号数据进行解压缩的方法，包括：获取压缩的信号数据；从所述压缩的信号数据中获取数据块的块长度和指数；根据所述数据块的块长度和指数获取所述数据块的尾数序列；利用所述尾数序列和指数恢复对应于所述数据块的原始信号数据。

根据本发明的第三方面，提供一种对信号数据进行压缩的装置，包括：获取模块，被配置为获取信号数据；块长度和指数确定模块，被配置为确定将所述信号数据划分为多个数据块的块长度和所述数据块的指数；尾数序列产生模块，被配置为利用所述数据块的指数对所述数据块包含的信号数据进行压缩并产生所述数据块的尾数序列；以及压缩数据块产生模块，被配置为利用所述数据块的块长度、指数以及尾数序列形成压缩的数据块。

根据本发明的第四方面，提供一种对压缩的信号数据进行解压缩的装置，包括：获取模块，获取压缩的信号数据；块长度和指数获取模块，被配置为从所述压缩的信号数据中获取数据块的块长度和指数；尾数序列获取模块，被配置为根据所述数据块的块长度和指数获取所述数据块的尾数序列；信号数据恢复模块，被配置为利用所述尾数序列和指数恢复对应于所述数据块的原始信号数据。

根据本发明实施例的信号数据压缩的方法通过构造与信号数据的动态特征相适应的变长的数据块，使得信号数据的压缩具有鲁棒性，从而提高了信号数据的压缩率。

附图说明

结合附图，通过参考下列详细的示例性实施例的描述，将会更好地理解本发明本身、优选的实施方式以及本发明的目的和优点，其中：

图1示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性计算系统100的框图；

图2示出根据本发明实施例的基站信号收发系统的框图；

图3示出根据本发明实施例的信息采集和处理系统的框图；

图4示出根据本发明实施例对信号数据进行压缩的方法；

图5示出根据本发明的一个实施例确定将所述信号数据划分为多个数据块的块长度和所述数据块的指数的流程图；

图6示出根据本发明的又一个实施例确定将所述信号数据划分为多个数据块的块长度序列和所述数据块的指数的流程图；

图7示出根据本发明的实施例产生尾数序列和压缩的数据块的实例；

图8示出根据本发明实施例对压缩的信号数据进行解压缩的方法；