[发明专利]用于对车联网大量信息的存储及传输的K复游程编码方法

说明书

技术领域

本发明属于信息编码领域，尤其涉及一种用于对车联网大量信息的存储及传输的K复游程编码方法。

背景技术

大量信息的存储及传输是车联网技术面临的重要技术问题之一，因此必须对前端采集的数据进行有效的压缩编码。编码压缩方法常见的有经典的游程码、Golomb码、FDR码、交替连续码(AARLC)、EFDR、混合游程码(HRC)等。虽然这些编码方法都取得了一定的压缩效果，但这些编码方法与传统的游程编码相同，都没有考虑游程之间的相关性，没有深入挖掘数据中存在的冗余信息，导致当游程具有相同特征时，仍然采用固有的方式进行处理，没有获得更高的编码增益。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于对车联网大量信息的存储及传输的K复游程编码方法，旨在解决现有的技术存在的没有考虑游程之间的相关性，没有深入挖掘数据中存在的冗余信息，导致当游程具有相同特征时，仍然采用固有的方式进行处理，没有获得更高的编码增益的问题。

本发明是这样实现的，一种用于对车联网大量信息的存储及传输的K复游程编码方法，该方法的步骤包括:

步骤一、利用复游程码来挖掘相邻游程之间的相关性，如果后一游程与前一游程相同,则将后一整个游程用一位来代替；

步骤二、使多位的后一游程只用一位就可以表示，进行从多位到一位的转换，压缩测试数据；

步骤三、使用编码表编码，用较短的代码字来代替较长的游程；或者使用一位表示整个游程；

步骤四、设计解码器，FSM有限状态机用来解码状态的转换，并对log₂k位计数器和k+1位计数器进行控制；

步骤五、用log₂k位计数器来记录前缀的长度；用k+1位计数器来记录后缀的长度；用k+1位寄存器中来保存后缀输入结束时k+1位计数器中的值。

进一步，复游程码编码表的第1列为复游程码游程数，第2列为组号，第3列和第4列分别为代码字的首部和尾部，第5列为代码字。

进一步，复游程码编码表中随着组数的增加，每个分组的容量是依次递增的，符合实际数据中游程的分布。

进一步，本发明可以使用编码表编码，也可以使用一位表示整个游程；如果正在编码的当前游程与其前一游程长度不相等，则当前游程采用编码表进行编码；如果该游程与前一游程长度相同，则该游程用一位来表示整个游程。

进一步，使用复游程编码的每一个代码字都是从1开始，考虑到游程之间的相关性，在连续的两个游程长度相同时，后一游程可以使用数字0来代表该位置需要重复整个前一游程，后一游程的编码变成了0，即将需要多位才能编码的游程用1位来代替，从而进一步达到数据压缩。

进一步，复游程码所表示的实际游程长度l等于其对应的编码表的首部a和尾部b之和再减去2，即有l＝a+b-2，考虑到对任一游程的复游程码，其首部总是以111…1110形式出现,对上述l＝a+b-2变形可得到：

即在复游程码尾部最高位前面加一位1得到编码所代表的游程长度比对应的复游程码所代表的实际游程多4，因此解压时可以充分利用这条规律.即使用一个特殊的k+1位计数器来实现上述效果；该k+1位计数器初始时最低位置1，当复游程码输入时，仅将复游程码的尾部与最低位的1一起向高位移位，当尾部移位结束时，该计数器的内容就是数字1与尾部内容相并的结果，该内容所代表的游程长度比对应的复游程码所代表的实际游程多4。

进一步，为了使该计数器能够正确输出结果，对该计数器做另一改进，即让该计数器做自减计数的最终值不是0而是4(即二进制100)，这样就能保证该计数器实际输出的游程长度与复游程码所代表的游程长度一致；这个功能可以由一个简单的反馈组合逻辑实现，这也是该计数器的另一个特点。

进一步，该解码器由一个有限状态机、一个特殊的k+1位计数器、一个log₂k位计数器、一个k+1位寄存器组成。

进一步，解码器工作步骤：

第一步，有限状态机发出使能信号en为1，然后shift和inc均为高电平，同时读取bit_in的值，若不为0，log₂k位计数器开始加1计数，此过程一直重复到bit_in为0；

第二步，输入后缀进入k+1位计数器，log₂k位计数器控制后缀的长度，dec2控制该计数器做减1计数，当计数器为0时，返回rs2高电平，后缀输入结束；