[发明专利]一种对地震数据流的自适应实时无损压缩方法

摘要

本发明涉及一种对地震数据流的自适应实时无损压缩方法，为提高设备的传输效率，在地震勘探设备采集时对24位模数转换后的地震数据进行自适应实时无损压缩。每次压缩针对单个采样通道的n个采样点共3n字节的地震数据进行，数据压缩分两步进行：N阶差分预测编码、k阶指数Golomb编码。然后通过确定最佳压缩时的N和k来实现自适应编码。

主权项

一种对地震数据流的自适应实时无损压缩方法，其特征在于：对单个通道n个采样点共3n字节的地震数据进行压缩，数据压缩分两步进行：N阶差分预测编码、k阶指数Golomb编码；(1)N阶差分预测编码实现步骤如下：(11)差分预测编码是对单个通道n个周期采集到的3n字节的原始数据进行的；(12)先计算n个周期的数据的一阶差分，利用后一个数据减前一个数据得到差分数据，即原始数据为：X1,X2,…,Xn，则一阶差分数据为：X1,X2‑X1,…,Xn‑Xn‑1；(13)对一阶差分数据再做一次差分，即后一个数据减前一个数据，得到二阶差分，即原始数据的二阶差分为：X1,X2‑X1,X3‑2X2+X1,…,Xn‑2Xn‑1+Xn‑2；(14)对二阶差分后的数据再做一次差分，得到三阶差分，再对三阶差分后的数据再做一次差分，可得四阶差分，以此类推，得到任意阶次的差分预测编码；(2)k阶指数Golomb编码实现如下：(21)将差分预测编码后的单个数据即(Xn‑Xn‑1)分成两个部分：符号位sign(Xn‑Xn‑1)和绝对值|Xn‑Xn‑1|，指数Golomb编码仅对绝对值进行，考虑对非负整数M的k阶指数Golomb编码；(22)将M用二进制码表示，去掉低位的k个比特，k即为指数Golomb编码的阶数，然后加1；(23)计算留下的比特数，将此数减1，并记作m；(24)将步骤(22)中的去掉的k个比特补回串尾，并在串头添加m个0，得到非负整数M的k阶指数Golomb编码；(25)对差分预测编码后的n个数据，分别计算其k阶指数Golomb编码，然后将这n个k阶指数Golomb编码的数据按位组合得到一帧数据，即为3n字节原始数据压缩后的数据；再计算在不同的N和k下数据压缩后的长度，然后选择最佳压缩时的N和k，由此实现自适应编码。