[发明专利]一种地震采集数据的压缩及传输方法

摘要

本发明涉及地震采集数据的压缩及传输方法，实现无损数据压缩减少数据的传输量，保证数据不丢失。包括步骤：1）每帧数据内采样点数一定时，不同采集单元的数据长度是变化的；2）每帧采样点可变，但在同一个系统中所有采集单元在同一时刻对应的数据帧包含的采样点是一定的；3）每帧前六个字节固定，第七个字节为标志字节记录传输帧标志；采样输入保持电路保证了0和最大值不会相邻出现；4）标志字节：使用三个bit表示传输位数，对应的数据8~24bit；5）每个样点最少8bit，以4bit递进，最多24bit；6）采集单元内加非易失数据存储器，保证不能实时传输时采集数据不丢失；7）存储的每个采样点的最高位一定是符号位，确保进行压缩时采集数据的极性不会改变。

主权项

一种地震采集数据的压缩及传输方法，其特征在于，包括以下步骤：(0.0)采集单元从接收到同步信号开始，对一定数值的采样数据进行比较，以4位为一单位；采集单元在采集数据时，每个样点由二进制的24位组成，附表9所示，其中D23表示信号极性，信号为“+”时，该位为“0”，信号为“‑”时，该位为“1”；D22、D21、……、D0是真值，表示信号的幅度大小，D22为最高位，D0为最低位；(0.1)首先比较高4位，即采集数据中除符号位外，最高的四位，即D22～D19，如果不全部相同，则设置标志lb1为1，按照24位进行记录，转步骤(0.5)；否则，在辅助信息中记录原最高的四位，即D22～D19；为便于说明，增加一个附表10，表示辅助信息中高位值数据结构，共两个字节，16位；采集数据中除符号位外的最高四位，即D22～D19，记录在辅助信息中的HD15～HD12，而在记录或传输数据时，将不再为最高四位保留位置，即压缩掉了四位；附表9 24bit地震数据格式D23D22D21D20D19D18D17D16D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0附表10辅助信息中高位值数据结构HD15HD14HD13HD12HD11HD10HD9HD8HD7HD6HD5HD4HD3HD2HD1HD0(0.2)再比较次高4位，即D18～D15，如果不全部相同，则设置标志lb2为1，一个采样点按照20位进行存储，即D22～D19不存储，其中存储数据时D19用D23的值代替，每个样点占用2.5个字节，相邻两个采样点的D19～D16组合成一个字节，转步骤(0.5)；否则，在辅助信息中记录D18～D15；D18～D15记录在辅助信息中的HD11～HD8，而在记录或传输数据时，将不再为D22～D15保留位置，即压缩掉了八位；(0.3)然后比较D14～D11，如果不全部相同，则设置标志lb3为1，按照16位进行存储，其中存储数据时D15用D23的值代替，每个样点占用两个字节，转步骤(0.5)；否则，在辅助信息中记录D14～D11，D14～D11记录在辅助信息中的HD7～HD4，而在记录或传输数据时，将不再为D22～D11保留位置，即压缩掉了十二位；(0.4)再比较D10～D7，如果不全部相同，则设置标志lb4为1，每个样点按照12位进行存储，其中存储数据时D11用D23的值代替，每个样点占用1.5个字节，相邻两个采样点的D11～D8组合成一个字节，转步骤(0.5)；否则，在辅助信息中记录D10～D7，每个采样点用8位存储，其中存储数据时D7用D23的值代替，每个样点占用1个字节；而D10～D7记录在辅助信息中的HD3～HD0，而在记录或传输数据时，将不再为D22～D7保留位置，即压缩掉了十六位；(0.5)比较的数据达到设定值，转(0.6)；否则，计数值加1，转步骤(0.1)，进行下一个数据比较；(0.6)根据标志，对设定长度的数据，若能实时传输，则加入辅助信息，传输一帧数据，清除比较标志；否则，按照存储格式存储数据，清除比较标志；转步骤(0.1)；(0.7)采集结束，返回主程序；否则，转步骤(0.1)，进行下一帧数据比较；所述方法还包括：(1)每帧数据内采样点数一定时，不同采集单元的数据长度是变化的；(2)每帧采样点可变，但在同一个系统中，所有采集单元在同一时刻对应的数据帧包含的采样点是一定的；(3)每帧前六个字节固定，为0x00、0x00、0x00、0xff、0xff、0xff，第七个字节为标志字节，记录传输帧标志；采样输入保持电路保证了0和最大值不会相邻出现；(4)标志字节：使用三个bit表示传输位数，对应的数据8～24bit；(5)每个样点最少8bit，以4bit递进，最多24bit，编码和解编时避免复杂的计算；(6)采集单元内加非易失数据存储器，保证不能实时传输时采集数据不丢失；(7)存储的每个采样点的最高位一定是符号位，确保进行压缩时采集数据的极性不会改变。