CN115278777A - 一种车载净化器数据传输方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及数据传输技术领域，具体涉及一种车载净化器数据传输方法。该方法包括：获取车载净化器的原始数据，对原始数据进行霍夫曼编码得到编码序列；将编码序列中的预设位数的编码转换为十进制数据，并基于十进制数据之间的差值进行编码分段，获取每个编码分段对应的十进制数据得到十进制序列；计算十进制序列中相邻两个元素之间的差值得到差值序列；对差值序列中相邻两个元素作差得到第二差值序列，直至达到最优作差次数时得到最优差值序列，最优差值序列为原始数据的压缩数据；提高了压缩过程中的压缩数据和压缩效率，基于压缩数据进行数据传输的速度更快。

Description

一种车载净化器数据传输方法
技术领域
本发明涉及数据传输技术领域，具体涉及一种车载净化器数据传输方法。
背景技术
随着汽车行业的高速发展，汽车的各种配置不断更新，例如用于净化车内空气的车载净化器；但是在汽车的实际使用过程中，可能存在净化器运行不稳定的情况，所以需要对净化器运行数据进行分析，以反应车载净化器运行稳定性。
在对净化器数据进行分析时，需要将净化器运行数据传输到统一平台进行数据分析，此时为了更高效的传输数据，需要对车载净化器数据进行压缩处理；现有的数据压缩技术主要针对数据本身存在的冗余进行压缩，不改变数据的表现形式，因此限制了压缩速度，导致压缩效率较低。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种车载净化器数据传输方法，该方法包括以下步骤：
获取车载净化器的原始数据，对所述原始数据进行霍夫曼编码得到编码序列；
将所述编码序列中的预设位数的编码转换为十进制数据，并基于十进制数据之间的差值进行编码分段，获取每个编码分段对应的十进制数据得到十进制序列；
计算十进制序列中相邻两个元素之间的差值得到差值序列，并记录十进制序列中最后一位元素；对所述差值序列中相邻两个元素作差得到第二差值序列，并记录所述差值序列中最后一位元素，直至达到最优作差次数时得到最优差值序列，所述最优差值序列为原始数据的压缩数据；
其中，最优作差次数的获取方法为：
获取差值序列中每个元素值、差值序列对应的上一个差值序列中最后一位元素以及差值序列中元素为负的数量，以此构成数据序列，将所述数据序列转换为二进制数据序列得到数据压缩率；
利用模拟退火法得到最小数据压缩率，根据所述最小数据压缩率得到最优作差次数。
优选的，所述基于十进制数据之间的差值进行编码分段的步骤，包括：
设定十进制数据的基准大小；
以编码序列中前v位编码数据转换为十进制得到十进制数据，v为正整数；计算所述十进制数据与所述基准大小的差值；
获取所述差值最小是对应的v的数值得到编码分段的长度，基于所述长度完成第一次编码分段；以此类推，获取每个编码分段的长度进行编码分段。
优选的，所述将所述数据序列转换为二进制数据序列得到数据压缩率的步骤，包括：
获取所述二进制数据序列的序列长度，所述序列长度表示所述数据压缩率，所述序列长度越小，所述数据压缩率越大。
优选的，所述根据所述最小数据压缩率得到最优作差次数的步骤：
根据所述最小数据压缩率得到对应的差值序列，获取所述差值序列对应的作差次数，所述作差次数为最优作差次数。
本发明具有如下有益效果：首先对原始数据对应的编码序列进行自适应的编码分段，并基于编码分段得到对应的十进制序列，确保了十进制数据之间的差异尽量小，使得后续作差获得的差值尽量小；然后对获得的十进制序列多次作差不断的减小数据量，获得差值数据远小于原始数据，实现数据的高效压缩；同时在作差过程中考虑到元素符号，避免由于存在负数差值造成数据量变大，基于最优作差次数得到最优差值序列为压缩数据，增加数据压缩效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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它附图。
图1为本发明一个实施例所提供的一种车载净化器数据传输方法流程图。
具体实施方式
为了更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种车载净化器数据传输方法，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。在下述说明中，不同的“一个实施例”或“另一个实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。
下面结合附图具体的说明本发明所提供的一种车载净化器数据传输方法的具体方案。
请参阅图1，其示出了本发明一个实施例提供的一种车载净化器数据传输方法流程图，该方法包括以下步骤:
步骤S100，获取车载净化器的原始数据，对原始数据进行霍夫曼编码得到编码序列。
车载净化器的数据主要包括净化器对车内环境的检测数据，其数据由净化器装载的传感器获得；因此可基于传感器获取车载净化器的原始数据。
对原始数据进行编码，本发明实施例中采用霍夫曼编码技术，在输入原始数据之后，获得对应的编码序列，此时所获得的编码序列表示原始数据的信息；但是采用霍夫曼编码得到的编码序列的数据量仍然较大，不利于数据的传输，因此需要对编码序列中的数据进行压缩处理，以减少数据传输中的数据量。
步骤S200，将编码序列中的预设位数的编码转换为十进制数据，并基于十进制数据之间的差值进行编码分段，获取每个编码分段对应的十进制数据得到十进制序列。
为提高数据压缩的效率以及数据传输的速度，将步骤S100中得到的编码序列进行分段并转换为十进制数据；在编码分段中，分段长度越小，所获得的十进制数据之间的差异越小，越有利于进行作差压缩，但是分段长度越大，对应相同长度的编码序列，所产生的十进制的数据个数越多，即进行作差的计算量增大，不利于数据压缩效率；因此需要确定一个十进制数据的基准大小，然后根据数据基准大小对二进制编码进行不同长度的分段。
作为优选，本发明实施例中设置十进制数据的基准大小为
Figure DEST_PATH_IMAGE001
。
进一步的，对编码序列进行分段处理；首先按照编码序列的顺序，开始判断不同编码长度转换为十进制的数据；由于在基准大小内的数据中，7位的二进制编码转换为十进制的最大值为127，因此本发明实施例以7位二进制编码开始，即首先计算编码序列中前v=7位编码数据转换为十进制的数据大小记为
Figure 854832DEST_PATH_IMAGE002
；然后计算此时数据大小与十进制数据的基准大小之间的差值
Figure DEST_PATH_IMAGE003
，选取差值最小时对应v的值，则从编码序列的第1位到第v位的元素为第一次编码分段的长度，从而根据第一个编码分段的长度得到第一个十进制数据。
基于上述第一次编码分段长度获取相同的方法，对第一段分段后编码序列中剩余的编码数据进行分段并转换为对应的十进制数据，当编码序列分段完成时得到多个分段编码，即将原始数据的二进制编码序列转换为多个十进制数据构成十进制序列，使得每个分段编码中数据之间的差异最小。
步骤S300，计算十进制序列中相邻两个元素之间的差值得到差值序列，并记录十进制序列中最后一位元素；对差值序列中相邻两个元素作差得到第二差值序列，并记录差值序列中最后一位元素，直至达到最优作差次数时得到最优差值序列，最优差值序列为原始数据的压缩数据。
由步骤S200得到的每段十进制序列，例如
Figure 654160DEST_PATH_IMAGE004
；其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE005
表示该段十进制序列中元素的数量；对该十进制序列中每相邻两个元素之间作差，得到
Figure 239862DEST_PATH_IMAGE006
个差值；此时原始数据可以表示为第一次作差获得的差值序列
Figure DEST_PATH_IMAGE007
与作差前十进制序列的最后一位元素
Figure 732024DEST_PATH_IMAGE008
。
由于原始数据对应十进制序列
Figure DEST_PATH_IMAGE009
的数值都接近于
Figure 35966DEST_PATH_IMAGE010
，且
Figure 842248DEST_PATH_IMAGE009
一定大于0，所以相邻的
Figure DEST_PATH_IMAGE011
作差后的差值
Figure 548036DEST_PATH_IMAGE012
一定远远小于
Figure 414361DEST_PATH_IMAGE009
，所以差值数据序列的数据量远远小于原始数据序列的数据量，即通过作差可以减少数据序列的数据量，即实现数据压缩。
根据以上原理，继续对第一次的差值序列继续作差处理，以此类推，进行j次作差的数据转换表示为：
Figure 674441DEST_PATH_IMAGE014
Figure 304921DEST_PATH_IMAGE016
Figure 334057DEST_PATH_IMAGE018
Figure 636863DEST_PATH_IMAGE020
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE021
表示第j次作差获得的第i个差值；因为每一次的作差后的数据都需要结合上一次作差的最后一位数据才能表示原始数据信息，所以在j次作差后原始数据信息表示为
Figure 649818DEST_PATH_IMAGE022
与
Figure DEST_PATH_IMAGE023
，其中
Figure 594640DEST_PATH_IMAGE022
为第j次作差获得的差值序列，
Figure 478283DEST_PATH_IMAGE023
表示第j次作差之前的所有序列的最后一位数据，即
Figure 951989DEST_PATH_IMAGE024
。所以通过数据作差，可以利用每一次作差的结果表示原始数据，即通过不断作差减小原始数据量，以对数据进行压缩，便于数据的传输。
在实际作差过程中，由于原始数据的编码序列中相邻数据的大小关系不确定，导致第一次作差的结果可能存在负数，所以在对其第一次的差值序列继续作差时，可能存在差值数据量更大的情况，所以第一次作差以后的每一次作差都可能存在差值数据量增大的情况，因此无法确定每一次差值都能减少数据量。
对差值序列中的元素数据进行符号表示，在作差过程中得到每个差值序列对应的数据符号表，表示差值过程中每一个差值数据的正负符号的表；为了减少符号表的数量，本发明中的符号表中只保存数值为负的符号；在确定数据的符号表以后，在进行下一次差值时，以当前数据的绝对值进行差值运算，即第j次作差获得的第i个差值
Figure DEST_PATH_IMAGE025
，此时每一次差值都会减少数据量，从而达到压缩数据的目的。
进一步的，在第j次作差后的保留的原始数据的数据包括第j次作差后的差值序列
Figure 452241DEST_PATH_IMAGE022
、第j次作差之前的所有序列的最后一位数据
Figure 138437DEST_PATH_IMAGE026
，以及当前数据符号表的数据量
Figure DEST_PATH_IMAGE027
，数据量是指当前数据符号表中元素为负的数量。因此根据第j次作差后的数据量为
Figure 673324DEST_PATH_IMAGE022
、
Figure 583511DEST_PATH_IMAGE028
、
Figure 39900DEST_PATH_IMAGE027
构成数据序列，将该数据序列转换为二进制数据得到此时的序列长度
Figure DEST_PATH_IMAGE029
，序列长度
Figure 578722DEST_PATH_IMAGE029
表示当前数据压缩效率，
Figure 702536DEST_PATH_IMAGE029
越小，压缩效率越大。
上述在对原始数据对应的差值序列不断作差的过程中，每一个作差得到的结果均对应一组数据序列和压缩效率；本发明实施例利用模拟退火算法获取序列长度的最小值
Figure 518045DEST_PATH_IMAGE030
；模拟退火算法为现有公知技术，不再赘述。
得到序列长度的最小值
Figure 461730DEST_PATH_IMAGE030
时，表明该序列长度对应的差值序列具有最高压缩效率，获取此时对应的作差次数为最优作差次数，该最优作差系数对应的压缩效率最高，从而得到原始数据的压缩数据；在进行车载净化器数据传输过程中可以该压缩数据进行传输。
综上所述，本发明实施例中通过对原始数据进行霍夫曼编码得到对应的编码序列，进一步对编码序列中元素的十进制数据进行分段处理得到十进制序列，对该十进制序列中每两个元素之间进行作差得到差值序列，通过不断的进行作差得到新的差值序列，直至在最优作差次数时得到的差值序列与该原始数据的压缩数据；其中最优作差次数的选取与其差值序列中包括负数的数量以及前一个差值序列中最后一个元素值得到，使得最终得到的压缩数据为最大程度的压缩，提高了压缩速度和压缩速度。
需要说明的是：上述本发明实施例先后顺序仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种车载净化器数据传输方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
获取车载净化器的原始数据，对所述原始数据进行霍夫曼编码得到编码序列；
将所述编码序列中的预设位数的编码转换为十进制数据，并基于十进制数据之间的差值进行编码分段，获取每个编码分段对应的十进制数据得到十进制序列；
计算十进制序列中相邻两个元素之间的差值得到差值序列，并记录十进制序列中最后一位元素；对所述差值序列中相邻两个元素作差得到第二差值序列，并记录所述差值序列中最后一位元素，直至达到最优作差次数时得到最优差值序列，所述最优差值序列为原始数据的压缩数据；
其中，最优作差次数的获取方法为：
获取差值序列中每个元素值、差值序列对应的上一个差值序列中最后一位元素以及差值序列中元素为负的数量，以此构成数据序列，将所述数据序列转换为二进制数据序列得到数据压缩率；
利用模拟退火法得到最小数据压缩率，根据所述最小数据压缩率得到最优作差次数。
2.根据权利要求1所述的一种车载净化器数据传输方法，其特征在于，所述基于十进制数据之间的差值进行编码分段的步骤，包括：
设定十进制数据的基准大小；
以编码序列中前v位编码数据转换为十进制得到十进制数据，v为正整数；计算所述十进制数据与所述基准大小的差值；
获取所述差值最小是对应的v的数值得到编码分段的长度，基于所述长度完成第一次编码分段；以此类推，获取每个编码分段的长度进行编码分段。
3.根据权利要求1所述的一种车载净化器数据传输方法，其特征在于，所述将所述数据序列转换为二进制数据序列得到数据压缩率的步骤，包括：
获取所述二进制数据序列的序列长度，所述序列长度表示所述数据压缩率，所述序列长度越小，所述数据压缩率越大。
4.根据权利要求1所述的一种车载净化器数据传输方法，其特征在于，所述根据所述最小数据压缩率得到最优作差次数的步骤：
根据所述最小数据压缩率得到对应的差值序列，获取所述差值序列对应的作差次数，所述作差次数为最优作差次数。
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