[发明专利]无损数据压缩

说明书

一种数据压缩的方法包含获得具有多位数据样本行的二进制传感器数据(210)。所述行划分成数据群组(G1、G2、G3、G4)，其各自包含两个或更多个样本。选择所述行的先例值，或选择每一数据群组的相应先例值。通过计算所述数据样本和与其相关联的数据群组的所述先例值之间的差，从每一行产生经压缩传感器数据(220)的经压缩行。产生每一行的压缩信息包CIP，包含用于返回所述二进制传感器数据的信息，所述信息包含经压缩谓词(225)，其指示每一数据群组是否经压缩存储；数据群组大小，其为存储用于行压缩的群组大小的多位值；以及经压缩字长，其存储所述行压缩的动态范围。所述经压缩行与所述CIP一起存储为所存储的经压缩数据。

这大体上涉及用于无损压缩和存储数字数据的方法，其包含组织存储器内的像素信息。

背景技术

用于压缩数据的技术常用于通信和计算机领域。在通信中，通常需要发射经压缩数据串，所述经压缩数据串在经接收后即刻可重构成其原始形式。与发射未经压缩格式的相同数据相比，发射经压缩数据耗费较少时间。在计算机中，经压缩数据提供优于未经压缩数据的存储优点。因此，对于具有固定存储容量的存储装置，可将更多的经压缩文件存储在其中。

数据压缩技术可划分成两个主要类别：有损和无损。当要求在压缩/解压缩过程中不能丢失信息时，采用无损数据压缩技术。有损数据技术与无损技术相比较不准确但通常在速度上要快很多。按照定义，无损压缩技术采用保证数据在通过压缩/解压缩周期之后的精确复制的方法。无损压缩最常见的是与计算机中使用的数字数据的存储相关联。此类应用包含存储数据库记录、电子数据表信息和文字处理文件。如果数据消息中的信息是冗余的以使得将其省略不会以任何方式减少经编码于数据中的信息，那么可在不会丢失经编码于其中的信息中的任一个的情况下缩短消息。因此，无损数据压缩减小消息的大小且不会损害所述消息传送的信息的完整性。

高级驾驶辅助系统(ADAS)算法和博彩(gaming)、虚拟现实、机器学习算法全部变得受双数据速率(DDR)存储器性能和带宽限制。数据流(雷达数据、图像数据等)通常确实展示较强局部性，但位仅是“大致相等”。用于栅格数据的在线数据压缩需要更有效地使用DDR存储器。

压缩数据总体上是容易解决的问题。较难解决的问题是确保经压缩数据流的数据大小是有界的，即使对于随机数据样本也要如此。另一问题是在快速的数据读取期间提供解压缩方案。其它问题包含要求能够处置不同数据类型以及用于此类相异数据类型的存储器存取方案。举例来说，高速缓存行填充与受直接存储器存取(DMA)控制的图像数据存取将要求不同存取方案。最后，另一问题是在确定性的固定时间间隔内提供对经压缩数据的随机存取。

发明内容

所描述实例提供用于栅格化传感器数据的动态可配置在线无损压缩和解压缩的方法和系统，所述栅格化传感器数据例如来自在决定性固定时间内提供随机数据存取的图像传感器或雷达传感器的数据。所描述实例包含用于通过单个时钟周期解压缩的无损数据压缩的方法和系统。

所述方法包括获得包括多个行的二进制传感器数据，其中每一行包含多个多位数据样本。所述行各自划分成各自包含两个或更多个样本的多个数据群组。选择每一行的先例值或选择所述数据群组(DG)中的每一个的相应先例值。通过计算每一数据样本和与其相关联的DG的所述先例值之间的差，从每一行产生经压缩传感器数据的经压缩行。产生每一行的压缩信息包(CIP)，其包含用于无损地返回(即，解压缩)传感器数据的信息。

所述CIP信息包含经压缩谓词，其包括指示所述DG中的每一个是否经压缩存储的数据结构；灵活DG大小，其为存储用于行压缩的群组大小的多位值；和经压缩字长，其为存储所述行压缩的动态范围的多位值。举例来说，所述DG大小可为16、32或64位。所述CIP信息还可包含累积式数据大小，其为高达128位的多位值，指示直到正被存储的帧中的所述行的栅格数据的累积式数据大小；和签名，其捕获所述行的CIP的错误校正码(ECC)和/或循环冗余检查(CRC)经编码表示。