[发明专利]一种能充分利用数据特征的时间轨迹表示和压缩框架

权利要求书

1.一种能充分利用数据特征的时间轨迹表示和压缩框架，其特征在于包含以下两个阶段：

(1)在第一阶段，构建一种新的时间轨迹表示，包括4种组成元素：初始信息、时间序列、辅助信息序列和加速度序列；

(2)在第二阶段，对于上述的每一种组成元素，利用其表示特征提出一种基本压缩器，并且利用其潜在的底层特征进一步提高压缩效率；

所述的第一阶段包含以下四个步骤：

步骤1：在第j条原始轨迹片段Tr_j中，将起始时间st_j和起始速度sv_j作为初始信息保存，即II_j＝(st_j；sv_j)；

步骤2：在第j条原始轨迹片段Tr_j中，构造对应的时间序列TS_j＝Δt₁；Δt₂；…；Δt_l-1，其中

其中，Δt_i是时间间隔；t_i是时间序列TS_j中的第i个时间戳，1≤i≤l-1；

步骤3：在第j条原始轨迹片段Tr_j中，将加速度序列表示为其中该序列记录了路段中的平均加速度和瞬时速度；是两个连续GPS点之间的平均加速度；v_i是第i个时间戳t_i对应的瞬时速度；

步骤4：在第j条原始轨迹片段Tr_j中，将辅助信息序列表示为AUXS_j＝aux₁；…；aux_l-1，其中

其中，aux_i是辅助信息序列AUXS_j中的第i个辅助信息，用来保存两个连续GPS点轨迹点之间的路网距离信息；p_i是第i个GPS轨迹点，Dist(p_i,p_i+1)是计算GPS轨迹点p_i与GPS轨迹点p_i+1之间路网距离的函数；

所述的第二阶段包含以下四个步骤：

步骤1：构建初始信息压缩器，对于初始时间序列，选定第一个时刻作为基准时间t_b，接着只记录时间间隔stb_j(i.e.st_j-t_b)，从而减少了时间信息的位数，此外，出于信息解码的考虑，增设了长度标志位字符串；

步骤2：构建时间序列压缩器，对于时间序列TS_j＝Δt₁；Δt₂；…；Δt_l-1，考虑以下两种情况：在高质量数据集中，所有的时间间隔Δt_i都是相同的，且等于GPS点的采样时间ΔT，此时采用行程长度编码进行压缩；在低质量数据集中，因为GPS信号延迟的关系使得Δt_i在ΔT 值的上下浮动，此时采用哈夫曼编码进行压缩；

步骤3：构建加速度序列压缩器，对于首先使用公式(1)将加速度离散化，得到

其中δ是离散化水平---(1)

然后使用哈夫曼编码对进行压缩，考虑到不同区域的加速度频率分布具有一定差异，针对不同区域构建多棵哈夫曼树以提高压缩效率，同时为了避免哈夫曼树数目过多占据存储空间，最后使用了哈夫曼树合并技术；

步骤4：构建辅助信息序列压缩器，对于AUXS_j＝aux₁；…；aux_l-1，首先使用公式(2)将辅助信息aux_i离散化，得到AUXS_j＝D(aux₁)；…；D(aux_l-1)

然后使用哈夫曼编码对进行压缩，最后进一步提高压缩效率，由于D(aux_i)具有大量唯一值，构建出的哈夫曼树层数较多，编码耗时，考虑到行驶速度对D(aux_i)影响显著，故可以在不同限速类型的道路上各构建较小的哈夫曼树以降低计算开销。