申请/专利权人：中船鹏力(南京)大气海洋信息系统有限公司;中船鹏力(南京)科技集团有限公司

申请日：2020-02-28

公开（公告）日：2023-06-27

公开（公告）号：CN111342844B

主分类号：H03M7/30

分类号：H03M7/30

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.06.27#授权;2020.07.21#实质审查的生效;2020.06.26#公开

摘要：本发明公开了一种基于LZW编码与改进游程编码的雷达数据无损压缩及解压方法，利用LZW编码过程中对Nbit数据拓展至（N+M）bit，用（N+M）bit的首位作为标志位对LZW编码与改进游程编码进行区分，同时用（M‑1）bit表示采用改进游程编码时Nbit数据重复出现的次数，取消了传统游程编码的压缩标志符与重复出现次数符，一方面节省了输出数据量，且较原始方法中数据需连续重复出现4次才具有压缩效果的情况，该方法在数据重复出现2次即具有压缩效果，压缩率最高能提升66.7%；另一方面本方法还节省了LZW编码的字典库资源，减小了LZW编码的字典深度，大大减小了每次LZW编码时的比较次数，大大节省逻辑资源，具备无损压缩、实时压缩、高效压缩、节省资源且适用范围广的突出优点。

主权项：1.一种基于LZW编码与改进游程编码的雷达数据无损压缩及解压方法，其特征在于：包括无损压缩和无损解压；其中，无损压缩为将Nbit的原数据，采用LZW编码或改进游程编码，使拓展为（N+M）bit的压缩数据，其中，M为不小于2的正整；针对（N+M）bit的压缩数据，首位或末位为标志位，用于识别压缩数据的压缩编码方式；假设标志位为“0”时，表示采用LZW编码，则“1”表示采用改进游程编码；当标志位表示采用LZW编码时，剩余的（N+M-1）bit对应编码数据；当标志位表示采用改进游程编码时，假设（N+M）bit压缩数据的最后或最前（M-1）bit表示Nbit原数据重复出现的次数；则位于标志位与最后或最前（M-1）bit之间的Nbit数据直接对应Nbit重复出现的原数据；无损解压为将（N+M）bit的压缩数据，恢复为Nbit原数据；无损解压时，通过标志位，识别压缩数据所采用的压缩编码方式，并采用与压缩相反的方式，恢复出Nbit原数据；无损压缩的方法，包括如下步骤：步骤S1，初始化LZW编码字典：根据压缩过程规定的编码规则，初始化LZW编码字典，等待对读入的数据进行LZW编码压缩；步骤S2，建立标志位与编码对应关系：假设将压缩后的数据的首位设为标志位，同时设定标志位为“0”时，表示采用LZW编码；则标志位为“1”时，表示采用改进游程编码；步骤S3，建立重复次数编码：假设取（N+M）bit压缩数据的最后（M-1）bit表示Nbit原数据重复出现的次数，则位于标志位与最后（M-1）bit之间的Nbit数据直接对应Nbit原数据；步骤S4，当前Nbit原数据的读取及寄存：假设待压缩数据串包含连续的原数据Dc和Dn；先读入当前到来的Nbit原数据Dc，并将Dc进行寄存；步骤S5，下一个Nbit原数据的读取与比较：读入下一个Nbit原数据Dn；步骤S6，Dn与Dc比较：将步骤S5读入的Dn与步骤S4寄存的Dc按照如下方式进行比较：步骤S61：若Dc＝Dn，对Dc的重复次数cnt进行自增1运算，然后判断Dn是否为最后一个重复数据；步骤S61A：若Dn为最后一个重复原数据，则采用改进游程编码，进行压缩数据输出；此时，改进游程编码的压缩输出方式为：先将首位设置为“1”，再根据步骤S3建立的重复次数编码，查找出步骤S61中自增运算后的cnt值所对应的重复次数编码，进行最后（M-1）bit的编码；最后，将读取的Nbit原数据Dc，直接放置在标志位与最后（M-1）bit之间，从而形成改进游程编码的压缩输出数据；步骤S61B）：若Dn不是最后一个重复原数据，则读入Dn之后连续重复的Nbit原数据，并记录最终自增运算后的重复次数cnt值，并按照步骤S61A）的改进游程编码压缩输出方式，形成改进游程编码的压缩输出数据；步骤S62：若Dc≠Dn，判断Dc的重复次数变量cnt是否为0；步骤S62A）：若cnt＝0，且Dn是最后一个原数据，则将Dc与Dn均采用LZW编码输出，压缩过程结束；其中，LZW编码的压缩输出方式为：先将首位设置为“0”，再将Nbit原数据Dc或Dn经LZW编码后的压缩数据放置在待输出的编码数据的末尾，同时根据需要在首位和LZW编码数据有效位之前补“0”，从而形成（N+M）bit的LZW编码的压缩输出数据；步骤S62B）：若cnt＝0，且Dn不是最后一个原数据，准备将Dc按照LZW编码输出，将Dn寄存并继续读入Dn后的下一个原数据；随后，将当期读入的Dn后下一个原数据与Dn进行比较，依次类推，直至最后一个原数据或出现相邻两个原数据相等时，将相等的相邻两个原数据前的所有非相等原数据，均准备按照LZW编码的压缩输出方式，依次进行压缩数据的输出；步骤S62C）：若cnt≠0，则表示Dc已经重复出现了cnt次，先准备将Dc采用改进游程编码输出，再判断Dn是否为最后一个重复数据，若是，则将Dc采用改进游程编码输出并结束压缩过程，否则令Dc=Dn，并将Dc寄存，然后返回步骤S5继续进行压缩过程。

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