[发明专利]一种使用滑动窗口缓存的物理信息系统数据压缩传输方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种物理信息系统的数据传输方法，特别涉及一种使用滑动窗口缓存的物理信息系统数据压缩传输方法。

背景技术

物理信息系统作为计算进程和物理进程的统一体，是集成计算、通信与控制于一体的下一代智能系统。信息物理系统通过人机交互接口实现和物理进程的交互，使用网络化空间以远程的、可靠的、实时的、安全的、协作的方式操控一个物理实体。物理信息系统包含了将来无处不在的环境感知、嵌入式计算、网络通信和网络控制等系统工程，使物理系统具有计算、通信、精确控制、远程协作和自治功能。它注重计算资源与物理资源的紧密结合与协调，主要用于一些智能系统上如设备互联，物联传感，智能家居，机器人，智能导航等。在环境感知的基础上，深度融合计算、通信和控制能力的可控可信可扩展的网络化物理设备系统，它通过计算进程和物理进程相互影响的反馈循环实现深度融合和实时交互来增加或扩展新的功能，以安全、可靠、高效和实时的方式检测或者控制一个物理实体。

滑动窗口压缩将一个虚拟的，可以跟随压缩进程滑动的窗口作为术语字典，要压缩的字符串如果在该窗口中出现，则输出其出现位置和长度。使用固定大小窗口进行术语匹配，而不是在所有已经编码的信息中匹配，是因为匹配算法的时间消耗往往很多，必须限制字典的大小才能保证算法的效率；随着压缩的进程滑动字典窗口，使其中总包含最近编码过的信息，是因为对大多数信息而言，要编码的字符串往往在最近的上下文中更容易找到匹配串。

现有技术下，针对物理信系系统中的大量数据传输，目前的数据压缩传输方法，造成了传输速度慢，传输错误多的问题。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种使用滑动窗口缓存的物理信息系统数据压缩传输方法，其能够大幅度缩短数据匹配压缩的时间，从而提高数据压缩传输速度。

本发明所采用的技术方案如下：

一种使用滑动窗口缓存的物理信息系统数据压缩传输方法，包括以下步骤：

A、将物理信息系统中的原生的未压缩的二进制数据流，根据网络包的大小，或者传输单元的需求，独立的块；

B、对于每一个块，寻找里面的所有出现的符号，或者重复序列符号，形成可能出现的符号集合；

C、为每个符号找到新的二进制表示。

步骤C的具体方法包括：

C1、从当前压缩位置开始，考察未编码的数据，并试图在滑动窗口中找出最长的匹配字符串，如果找到，则进行步骤C2，否则进行步骤C3；

C2、输出三元符号组（off，len，c），其中 off 为窗口中匹配字符串相对窗口边界的偏移，len为可匹配的长度，c 为下一个字符，然后将窗口向后滑动len + 1 个字符，继续步骤C1；

C3、输出三元符号组（0，0，c），其中c 为下一个字符，然后将窗口向后滑动len + 1 个字符，继续步骤C1。

块为1024Byte、4KByte或者16KByte。

本发明提供的技术方案带来的有益效果是：

针对物理信息系统中存在大量数据传输的问题，本发明提出一个基于滑动窗口缓存压缩的数据压缩传输方法，在物理信息系统中传输数据时，在数据流中很可能会出现重复。当出现一个重复时，重复的序列可以用一个短的编码来代替。压缩程序扫描这样的重复，同时生成编码来代替重复序列。随着时间的过去，编码可以重用来捕获新的序列。解压程序能够在编码和原始数据序列推导出当前的映射。

本发明提供了一种使用滑动窗口缓存的物理信息系统数据压缩传输方法，其能够大幅度缩短数据匹配压缩的时间，从而提高数据压缩传输速度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种使用滑动窗口缓存的物理信息系统数据压缩传输方法的方法原理图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例一

如附图1所示，本实施例的一种使用滑动窗口缓存的物理信息系统数据压缩传输方法，包括以下步骤：

（1）在物理信息系统中，会有多种类型的数据传输，其中数字系统中主要是原生的未压缩的二进制数据流。