基于移動終端位置特征信息的終端緩存的數(shù)據(jù)壓縮方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于通訊領(lǐng)域，具體涉及一種基于移動終端位置特征信息的終端緩存的數(shù)據(jù)壓縮方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，各種應(yīng)用中涉及到的數(shù)據(jù)量急劇膨脹，以移動終端為載體的各種應(yīng)用業(yè)務(wù)也面臨著諸如終端節(jié)點有限的存儲空間無法承載多樣化移動應(yīng)用需求的問題以及眾多應(yīng)用業(yè)務(wù)中普遍存在的信息的冗余性問題。綜上所述，如何能夠?qū)ふ腋咝У臄?shù)據(jù)壓縮方法，避免數(shù)據(jù)的冗余性存放，減少應(yīng)用對移動終端存儲空間的需求，以最大化利用移動終端現(xiàn)有的存儲資源，已經(jīng)成為當(dāng)前各種應(yīng)用中，亟需研究和開展的工作。在終端節(jié)點上開展卓有成效的數(shù)據(jù)壓縮工作顯得尤為必要，因此受到各方的關(guān)注。
[0003]當(dāng)前數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)可以分為兩類:有損壓縮和無損壓縮。有損壓縮的壓縮過程中會丟失一部分的原始信息，但是本發(fā)明研究的移動終端的數(shù)據(jù)，需要的是能夠保存完整的原始信息，并且能夠從壓縮數(shù)據(jù)中精確地重構(gòu)原始數(shù)據(jù)從而減少數(shù)據(jù)量的無損壓縮技術(shù)。無損壓縮算法包括:1)以字符出現(xiàn)概率統(tǒng)計為基礎(chǔ)的Huffman編碼，但其往往受限于具體信息中字符重復(fù)的頻率，除了壓縮性能波動大外，還因為其變長編碼的本質(zhì)，在文件查找中也會帶來額外的統(tǒng)計和計算負(fù)擔(dān);2)算法編碼擁有較高的壓縮效率，但運算復(fù)雜性高影響了其在能量受限的移動終端上的實用性;3)游程編碼的算法思想簡單，還原度高，但是需要分多次壓縮，壓縮時間長，壓縮效率比較低，應(yīng)用的范圍有限;4)LZ系列算法在數(shù)據(jù)壓縮算法中的適應(yīng)性很強(qiáng)，但這種算法受窗口大小的影響，并且每次都需要向前搜索到原文開頭，對于較長的原文需要的時間過長。因此目前為止，尚無成熟的針對移動端節(jié)點的數(shù)據(jù)壓縮算法。
[0004]雖然已經(jīng)有很多的壓縮算法被提出，但是運用到移動終端的算法很少，現(xiàn)如今提出來的針對移動終端節(jié)能的方法總體來說可以分為基于數(shù)據(jù)傳輸特性和封包結(jié)構(gòu)的壓縮算法和基于節(jié)點間數(shù)據(jù)相關(guān)性的壓縮算法。前者的最大優(yōu)點在于計算簡單，但是沒有充分利用終端傳感器節(jié)點自身的相關(guān)性，所以效率比較低，而后者是利用終端之間數(shù)據(jù)的相關(guān)性進(jìn)行數(shù)據(jù)的壓縮，但是對終端的數(shù)據(jù)處理的要求較高，所以并沒有得到很大的推廣。
[0005]也有些專利針對終端的內(nèi)容進(jìn)行壓縮處理，如專利CN105007412A就是針對移動終端的照片存儲方法，通過提出“基準(zhǔn)照片”概念來進(jìn)行圖片壓縮從而實現(xiàn)減少連拍照片占用的存儲空間的功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是設(shè)計基于移動終端位置信息對終端緩存數(shù)據(jù)進(jìn)行快速簡化的壓縮方法，解決終端的數(shù)據(jù)冗余問題，降低終端的存儲負(fù)擔(dān)。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:將本發(fā)明分為三個部分，分別為:位置特征信息提取，移動終端數(shù)據(jù)的處理以及數(shù)據(jù)的還原。整個方法的實現(xiàn)步驟具體如下: 1、位置特征信息的提取:
步驟1-1，對城市進(jìn)行區(qū)域性類別劃分，包括學(xué)校，公司，公園在內(nèi)的區(qū)域類別實例； 步驟1-2，對每個類別的位置存儲，建立云端數(shù)據(jù)庫，找出每個類別的特征性詞匯；
步驟1-3，對每個特征詞進(jìn)行編碼，行成對應(yīng)的字典；
2、移動終端數(shù)據(jù)的處理:
移動設(shè)備的能量有限，移動終端不斷地處理數(shù)據(jù)會耗損大量的能量，所以本發(fā)明將采用每隔一段的時間對移動終端的數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮的方法來減少能量的消耗。首先將讀入的數(shù)據(jù)存入到移動終端的緩存區(qū)中，當(dāng)達(dá)到一定的周期時間再進(jìn)行批量處理，最后存入到終端中。具體步驟如下:
步驟2-1，移動設(shè)備進(jìn)入某個區(qū)域，獲取移動終端的位置信息；
步驟2-2，數(shù)據(jù)讀入并存入移動終端的數(shù)據(jù)庫中；
步驟2-3，尋找重復(fù)的數(shù)據(jù)，若有則進(jìn)行數(shù)據(jù)的刪除，沒有則進(jìn)行下一步；
步驟2-4，遍歷數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)中的高頻詞匯記入云端數(shù)據(jù)庫中，更新該位置下的位置特征信息，對其進(jìn)行相應(yīng)的編碼；
步驟2-5，將讀入的數(shù)據(jù)與該位置下的特征詞匯進(jìn)行比較，如果有則用該特征詞匯相對應(yīng)的編碼代替該數(shù)據(jù)存入移動終端緩存中，并加上“/%”這樣的標(biāo)識符;如果沒有，則直接存入。
[0008]3、數(shù)據(jù)的還原:
以上過程就完成了移動終端的數(shù)據(jù)的壓縮，消除了冗余，提高了內(nèi)存的利用率，但是所存入的數(shù)據(jù)最終都是需要被閱讀的，所以我們接下來要做的是還原步驟，具體的步驟如下:步驟3-1，從終端緩存中讀入壓縮后的數(shù)據(jù)文件；
步驟3-2，遍歷終端中的數(shù)據(jù)，當(dāng)出現(xiàn)“/%”這樣的字符出現(xiàn)的時候則表示出現(xiàn)了字典中的特征詞匯，則進(jìn)行查表，將編碼恢復(fù)為移動設(shè)備所在位置的特征詞匯，沒有則直接讀??；步驟3-3，重復(fù)步驟3-2，直至解壓完成；
步驟3-4，輸出壓縮的文件。
[0009]移動設(shè)備自身能量有限，傳統(tǒng)算法需要的空間復(fù)雜度太高以及移動終端的處理能力又不強(qiáng)，使得我們必須尋找到一種比傳統(tǒng)的算法要更加簡潔和快速的方法實現(xiàn)終端數(shù)據(jù)的壓縮。又因為如今移動設(shè)備能夠有效的獲取自己的位置信息，并且位置信息的特征明顯，并且在設(shè)備中存儲的頻率過高。使得本發(fā)明找到此為突破口，通過某一個特定的位置，獲取其相應(yīng)的特征信息，形成相應(yīng)的字典編碼存入移動終端，從而進(jìn)一步簡化數(shù)據(jù)壓縮。此外，移動終端數(shù)據(jù)中存在大量的重復(fù)數(shù)據(jù)塊，這種數(shù)據(jù)塊既占用了內(nèi)存，又增加了帶寬的負(fù)擔(dān)。所以在進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮前，要先進(jìn)行數(shù)據(jù)的刪除工作，這樣做的目的既可以減少數(shù)據(jù)的冗余，又可以為之后的數(shù)據(jù)的壓縮較少一些計算的負(fù)擔(dān)。
[0010]本發(fā)明的算法針對現(xiàn)有算法的不足并且根據(jù)移動終端本身數(shù)據(jù)的特點進(jìn)行改進(jìn)，實現(xiàn)了對終端緩存數(shù)據(jù)的壓縮。本發(fā)明使用周期性的方法對移動終端的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理;壓縮數(shù)據(jù)，減少內(nèi)存的過度消耗;對終端緩存的處理快速簡潔。除此以外，本發(fā)明通過獲取移動終端所在的位置特征信息對移動終端緩存的數(shù)據(jù)進(jìn)行周期性地壓縮處理。
[0011 ]本發(fā)明的核心思想就是針對移動終端的能耗問題，存儲問題和計算問題，設(shè)計了針對位置特征的周期性數(shù)據(jù)壓縮方法，首先對移動設(shè)備所處的位置特征進(jìn)行處理，在讀入數(shù)據(jù)的同時，對位置特征進(jìn)行更新，將位置特征的信息，轉(zhuǎn)變?yōu)樽值渚幋a信息，存入移動終端，減少存儲的負(fù)擔(dān)，最后再將數(shù)據(jù)進(jìn)行還原，輸出原原始的數(shù)據(jù)。本發(fā)明的基于移動終端位置特征信息對移動終端信息進(jìn)行周期性地快速數(shù)據(jù)消冗的數(shù)據(jù)壓縮方法，針對包括移動終端處理能力受限、存儲容量和能力有限、數(shù)據(jù)內(nèi)容的關(guān)聯(lián)性在內(nèi)的特點，在不過多消耗移動終端處理能力和能量的同時，有效地降低存儲負(fù)擔(dān)，提高移動自組織網(wǎng)絡(luò)的運行效率。
【附圖說明】
[0012]圖1是傳入的數(shù)據(jù)包的格式；
圖2是本發(fā)明整個的數(shù)據(jù)傳輸過程；
圖3是數(shù)據(jù)的預(yù)處理過程；
圖4是舉例說明預(yù)處理過程中對特征詞匯的處理；
圖5是數(shù)據(jù)壓縮過程以及數(shù)據(jù)還原步驟的細(xì)化流程圖。
【具體實施方式】
[0013]為了使本發(fā)明的目的、特點和過程更加的清楚明白，下面將結(jié)合【附圖說明】和具體實施例對本發(fā)明的壓縮算法做進(jìn)一步說明。
[0014]實施例1:
如圖1所示為傳入的數(shù)據(jù)包的格式，數(shù)字表示每個區(qū)域所占的字節(jié)數(shù)。目的地址和源地址分別占6個字節(jié)，傳入的數(shù)據(jù)大小在6到1500個字節(jié)中，最后的冗余校驗占4個字節(jié)。
[0015]如圖2所示為本發(fā)明整個的數(shù)據(jù)傳輸過程，移動終端的過程中分?jǐn)?shù)據(jù)壓縮和數(shù)據(jù)還原兩個部分。
[0016]本發(fā)明基于移動終端位置特征信息的終端緩存的數(shù)據(jù)壓縮方法分為以下三個步驟:位置信息特征提取，移動終端數(shù)據(jù)的處理以及數(shù)據(jù)的還原。具體的實現(xiàn)過程如下:
1、位置信息特征的提取
現(xiàn)如今的數(shù)據(jù)量過于龐大，基于位置的信息特征比較明顯，又因為移動設(shè)備可以容易地通過包括GPS在內(nèi)的很多方法獲得自己的位置信息，所以先對數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理工作。
[0017]并且本發(fā)明是針對移動終端的位置特征信息進(jìn)行的終端壓縮方法，通過百度地圖這類的地圖軟件獲取移動終端的位置，根據(jù)這些地圖軟件的