数字地图位置信息压缩方法与设备技术

一种压缩关于位置信息的数据的方法与设备。对对象道路路段的形状向量重新采样，并且由数字化的角度信息表示采样点。例如，在一种适当地确定用作角度数字化单位的角度分辨率δ，以压缩位置信息的方法中，根据预先确定的重新采样长度Ｌ，确定重新采样间隔，把数字地图中所示的道路的形状划分成一或多个路段，使用预先确定的重新采样长度Ｌ，对每一路段中的道路的形状重新采样，由代表采样点位置的数字化的角度信息的数据序列来表示道路形状的位置，把这一数据序列上的数据转换成可变长度代码，然后传输这些代码。角度分辨率δ随重新采样长度Ｌ而变化，以致当重新采样长度长时，可以使角度分辨率δ小，或者当重新采样长度短时，可以使角度分辨率δ大。于是，能够以少量的数据正确传输诸如道路的位置的信息。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于压缩数字地图上诸如道路的位置信息的数据的方 法，以及一种用于实施该方法的设备，更具体地讲，本专利技术涉及一种以少量 数据精确传输位置的方法与设备。
技术介绍
传统上，在VICS (—种道路交通信息通信系统)中，已存在一种通过 FM多路广播或信标(beacon)向其中安装了数字地图数据库的车辆导航系统 提供道路交通信息的服务，所述道路交通信息指示发生交通阻塞的道路路段 或行驶时间。车辆导航系统接收道路交通信息，以便把彩色的发生交通阻塞 的道路路段显示在显示于屏幕上的地图上，或者以便计算到达目标点所需的时间以显示。于是，当提供道路交通信息时，需要传输关于数字地图上道路的位置信 息。另外，在通过接收与当前地点和目标点相关的信息来提供关于能够以最 短时间到达目标点的所推荐线路的信息的服务中，或者在最近几年已加以研 究的、从正在运行的车辆(探测汽车)收集轨迹信息和速度信息的道路交通 信息收集系统中，也需要把数字地图上的所推荐线路和行驶路径精确地传输 到接收方。迄今为止，当试图传输数字地图上的道路位置时，使用了被赋与道路的 链路编号或指定诸如交叉点的节点的节点编号。然而，当建造了新的道路或 者对现存的道路进行了改线时，需要以新的编号对针对路网所定义的节点编 号和链路编号重新加以编号，而且由于还需要与链路编号和节点编号的重新 编号相关联，对各地图制造商所制作的数字地图数据进行更新，所以那些使 用节点编号和链路编号的方法需要大量的用于维护的社会开销。考虑到对这些方面的改进，以下专利文件l ( JP-A-2003-23357) IIl出了 一种不使用节点编号和链路编号，而且以少量数据传输数字地图上的道路路 段的方法。在这一方法中，在试图加以传输的道路路段上，按将加以传输的道路路 段上的固定距离间隔，重新设置采样点(也将其称为等距离重新采样)，把压 缩编码处理施加于其中对各采样点的位置数据顺序地加以排列的数据串，并 且传输压缩编码的数据。在接收压缩编码的数据的接收方，恢复采样点的位 置数据的该数据串，并且实施位置数据与其自身数字地图数据的映射匹配， 以标识道鴻j各段。或者，接收方对采样点的位置数据进行解码，并且显示重新采样形状， 在该重新采样形状中，在其自身的数字地图上把采样点互相加以链接，或者， 为了精确地标识所传输的道路路段，实施采样点的位置数据与其自身数字地 图数据的映射匹配，以在其数字地图数据上标识对象道路。按如下方式顺序地实施位置数据的数据串的压缩编码(1 )把位置数据 转换成单一的变量；(2 )把单一变量所表示的值转换成统计的偏倚值(biased value);以及(3)对所转换的值进行可变长度编码。(1)把位置数据转换成单一的变量图34 (a)示出了通过等距离重新采样沿道路路段设置为PJ-l, PJ的采 样点。可以按距相邻采样点(PJ-1)的距离L的两个维度和一个角度分量0 对采样点(PJ)唯一地加以标识，并且假设距离为常数(L),可以仅由距相 邻采样点(PJ-1)角度分量 的一个变量表示采样点(PJ)。在图34(a)中， 作为这一角度0，示出了由绝对方位所表示的角度0,绝对方位指定了从被 视为0度的正北方位(地图的上方)顺时针测量0 ~ 360度范围内的量值。假 设PJ-1和PJ的x-y坐标(炜度，经度)分别为(xj-l, yj-l)和(xj， yj), 则可以通过下列公式计算这样的角度1:0j-l 二tan"((xj — xj-l)/(yj — yj-1)}从而，可以通过指定采样点之间的固定距离L和分别构成原点或目的地 的采样点(参照点)的炜度与经度，由各采样点的角度分量的数据串表示道路路段。(2) 把单一的变量值转换成统计的偏倚值为了使每一个采样点的单一的变量值能够变成适合于可变长度编码的统 计的偏倚值，如图34(b)中所示，由距相邻采样点的角度分量的位移差表 示每一个采样点的角度分量，即偏移(deviation)角6j。可以把这一偏移角 8j计算为ej= j — j—i在道路为直线的情况下，每一个采样点的偏移角集中在o附近，并且变 成统计的偏倚数据。另外，如图34(c)中所示，通过使用先前的采样点PJ-1、 PJ-2.....的偏移角6j-l、 6j-2、，..估计(estimate)的距采样点PJ的偏移角估计值Sj (统 计地估计的值)的差值(偏移角估计差值)A6j，来表示将加以注意的采样 点PJ的偏移角6j，从而把采样点的角度分量转换成统计的偏倚数据。例如， 可以把统计地估计的值Sj定义为Sj= 6j-l;或者sj = (ej-i+ ej-2)/2另外，也可以根据在n个先前采样点处的偏移角的加权平均定义Sj。把 偏移角估计的差值△ 6 j计算为△ej = ej- sj在道路以固定曲率弯曲的情况下，每一采样点的偏移角估计的差值A9 集中在0附近，并且变成统计的偏倚数据。图34 (d)示出了当由偏移角e表示直线道路路段时，以及当由偏移角 估计的差值Ae表示曲线道路路段时，生成数据的频率。当0 = 0°时e和AG 的生成频率变得最大，而且为统计偏倚的。(3) 可变长度编码接下来，被转换成统计的偏倚值的数据串的值被可变长度编码。可变长 度编码方法包括许多类型的方法，诸如固定数值值压缩方法(0压缩等)、 Shannon-Fanno编码方法、Huffman编码方法、算术编码方法以及辞典编式码 方法，可以使用任何一种方法。此处，将描述使用了最常用的Huffman编码方法的情况。 在这一可变长度编码中，以较小数量的比特对较频繁生成的数据进行编码，以及以较大数量的比特对较不频繁生成的数据进行编码，从而可以减少 总数据量。在代码表中定义了数据与代码之间的关系。现在，假设沿所推荐的线路、以1°为单位表示的采样点处的A0的排列"0—0—-2 0 0—+1 —0—0—— 1 —0 +5—0—0—0 +1 —0" 现在，将描述使用图35中所示代码表来对该数据串进行编码的情况，代 码表中，可变长度编码和运行长度编码被结合。在这一代码表中，把最小角度分辨率(s)设置为3。，代码表规定把处于-r到+r范围内的Ae视为0。，并且由代码0加以表示，在0°连续出现5次的情况下，由代码100 加以表示，在0。连续出现10次的情况下，以代码1101加以表示。另外， 把处于+/-2°到4°范围内的A0视为十/-3。，并且当其为正时，则通过向代码iiio添加附加比特o以表示Ae，而当其为负时，则通过向代码iiio添加附加比特l以表示Ae, :^巴处于+/-5°到7°范围内的厶9> 见为+/-6° ，然后通 过向代码111100添加表示正或负的附加比特以对其加以表示，以及4巴处于 +/-8°到10。范围内的Ae碎见为十/-9。，然后通过向代码111101添加表示正或负的附加比特以对其加以表示。由此，把该数据串编码如下 "0—011101 100 0 0 1111000 100"已经<接收到翁来恢复Ae的数据串，并且通过执行与在发送方所执行的处理相反的处理，再 现采样点的位置数据。于是，通过对数据进行编码，可以减少将传输的数据的量。另夕卜，专利文件l还提出通过把注意力放在道路形状的曲率的量值上， 按本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压缩数字地图上位置信息的方法，其特征在于，包括下列步骤：根据规定了重新采样间隔的重新采样长度的长度，改变构成角度的量化单位的角度分辨率；　把包含在数字地图中的线性形状划分成一或多个路段，按固定重新采样长度对路段中的线性形状重新采样 ；　由指示采样点位置的量化的角度信息的数据串表示线性形状的位置；以及　对该数据串的数据进行可变长度编码。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：足立晋哉，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]