[发明专利]基于数据类型的数值型数据压缩及解压缩方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种数据压缩及解压缩方法，尤其涉及了一种基于数据类型的数值型数据压缩及解压缩方法。

背景技术

目前，在模拟信息数字化和数字数据方面都有较多成熟的数据压缩方法供选择使用。如申请号为200510000589.6公开了一种对图像进行快速压缩和解压缩的方法，其主要针对某些具有特殊特征的图像部分做简化处理来达到提高处理速度的目的。申请号为200510115119.4公开了一种实时数据压缩方法，用于过程控制系统中对数据包数据进行压缩，该方法包括：初始化字典，将压缩过程中可能出现的字符初始化到字典中；读入数值；将实时数据的相邻数据相减获取差值，在压缩文件中保存读入的第一个数值；采用LWZ算法对所述差值进行压缩。申请号为201019026096.8公开了一种基于数值排序线性拟合的历史数据压缩方法，包括：对获取的历史数据按值的大小排序；值域线性拟合；按域存储；数据处理完成判断。

从压缩后的数据状态分类，数字数据压缩方法主要有标准文件方式和独立工具方式，标准文件方式有声音、图像和视频等内容文件，如GIF、JPEG、TIFF等格式文件，在系统支持下，在压缩状态下，数据仍可使用；独立工具方式，如ZIP、WINRAR等压缩工具，已压缩文件需要解压缩后，数据方可使用。同类型的数据压缩方式，比如GIF与JEPG，ZIP与WINRAR等在使用上只能选择其一，或者同时使用，压缩效率提高很有限，具有排他性。

面对不同的数据应用，特别是数值型数据量日益增大，在数据运算速度、数据传输速度和数据储存方面，各种数据压缩方法仍然难于满足越来越高的要求。比如卫星遥感监测、大气地面观测等数据及其衍生数据，其特点是数据量大、数据范围窄、数据位数少，若能减少数据储存量，又能提高任务运算速度和传输速度，是非常迫切的需求。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术增添一种新的数值型数据压缩及解压缩方式，提供了一种压缩率高、数据开放、兼容性好、易实现的基于数据类型的数值型数据压缩及解压缩方法。

为了实现上述目的，本发明采取了以下技术方案：基于数据类型的数值型数据压缩及解压缩方法，所述数据压缩方法包括以下步骤：

(1)确定数据类型正变换形式

1)根据计算机语言对数据的分类方法，判定待压缩数据的数值型数据类型。为便于参照，将数值型数据类型及其单元长度罗列如下：

数值型的数据类型分为整型、浮点型和复数型，整型分为无符整型和有符整型，单元长度有1、2、4、8字节形式；浮点型分为单精度浮点型和双精度浮点型，单元长度分别是4、8字节；复数型分为单精度复数型和双精度复数型，单元长度分别是8、16字节。

2)根据待压缩数据的数据类型和数据精度，分析数据类型单元长度调整，是否符合如下方式之一，可达到压缩效果。

①双精度复数型转变为单精度复数型；

②双精度浮点型转变为单精度浮点型；

③双精度浮点型转变为较短单元长度的整型，即双精度浮点型转变为4或2或1字节整型；

④单精度浮点型转变为较短单元长度的整型，即单精度浮点型转变为2或1字节整型；

⑤较长单元长度的整型转变为较短单元长度的整型；

⑥双精度复数型拆分为两个单元存放，转变为较短单元长度的整型实部和整型虚部；

⑦单精度复数型拆分为两个单元存放，转变为较短单元长度的整型实部和整型虚部；

上述⑤较长单元长度的整型转变为较短单元长度的整型选自以下几种的一种：

i)8字节整型转变为4或2或1字节整型；

ii)4字节整型转变为2或1字节整型；

iii)2字节整型转变为1字节整型；

上述⑥双精度复数型拆分为两个单元存放，转变为较短单元长度的整型实部和整型虚部选自以下几种的一种：

i)双精度复数型转变为实部4字节整型+虚部4字节整型；

ii)双精度复数型转变为实部2字节整型+虚部2字节整型；

iii)双精度复数型转变为实部1字节整型+虚部1字节整型；

上述⑦单精度复数型拆分为两个单元存放，转变为较短单元长度的整型实部和整型虚部选自以下几种的一种：

i)单精度复数型转变为实部2字节整型+虚部2字节整型；

ii)单精度复数型转变为实部1字节整型+虚部1字节整型。

3)若能确定上述一项或多项数据类型正变换形式，可继续进行，否则中止，不适用本压缩方法。

(2)确定数据正变换公式