一种手机网络导航中导航数据的压缩方法技术

本发明专利技术公开一种在手机网络导航中导航数据的压缩方法，使得网络导航中心在发送相关导航数据时，能够高效、快速地进行数据压缩；手机端在收到压缩导航数据包后能快速进行解压缩，获取所需导航数据；采用这种压缩方法，减少了无线数据传输的流量，使得网络导航中心对用户导航请求的响应速度快，用户使用系统的费用也大为降低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种地图矢量数据的无损数据压缩方法，尤其涉及一种应用于手机网络导航中导航数据的压缩方法。
技术介绍
手机GPS导航系统现在基本上分为手机自主导航系统和手机网络导航系统两种。在手机网络导航系统中，用户向网络导航中心发送目的地数据查询请求后，由网络导航中心获得的可导航POI兴趣点数据(Point of Interest"的缩写，可以翻译成"兴趣点"，每个POI包含四方面信息，名称、类别、经度、绵度)、导航路线地图数据均通过GPRS或者CDMA无线网络发送到手机终端。由于无线网络传输的速率较低，且目前手机运营商的收费是与传输的数据流量相关联的。这就要求在数据传输中只能传输最必要的数据。即使如此，随着导航距离的加大，导航过程中所需的无线网络数据流量依然很大，产生的费用也较大。信息论是数学的一个分支，数据压缩是信息论的基本表现。数据压缩进入信息论领域是因为它涉及了冗余问题， 一条消息中的冗余信息要占用额外的位来编码，如果去除这些额外信息，将减少消息的量。数据压缩分为无损数据压缩和有损数据压缩两种方式。有损数据压缩允许以一定的精度损失以换取大大增强的压缩，有损数据压缩主要用于数字图形图像和数字化语音。目前有损数据压缩主要还是使用专门的硬件实现。无损数据压缩是指使用压缩后的数据进行重构(或者叫做还原，解压缩)，重构后的数据与原来的数据完全相同，无损数据压缩用于要求重构的信号与原始信号完全一致的场合。对于手机网络导航系统而言，所需的原始POI兴趣点数据和导航地图数据都是经过精简处理，均为导航时所必须的数据，任何一个单独数据位的损失都将导致手机终端用户无法使用导航数据。因此手机网络导航系统中要采用无损数据压缩技术对所需传输的原始导航数据进行压缩。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种在手机网络导航中导航数据的压缩方法，使得网络导航中心在发送相关导航数据时，能够高效、快速地进行数据压缩；手机端在收到压缩导航数据包后能快速进行解压缩，获取所需 导航数据。为了达成以上目的， ， 主要分为两个步骤步骤l:用一个滑动窗口在导航数据包中滑动，在前向缓冲区中 查找在滑动窗口中匹配的最长字符串，根据查找的匹配字符串的长度 情况，生成指针二元组或者单个字符；指针二元组的表示形式由两个 分量组成，分别为匹配字符串在滑动窗口的偏移位置和匹配字符串的 长度；单个字符则为原始数据中的字符，表示形式不变；步骤2:对步骤1输出的指针二元组或者单个字符进行重新编码， 对指4h二元组的第一个分量off采用定长编码，对第二个分量采用 Huffman变长编码，对单个字符的编码方式同原始导4元数据中的字符， 不发生变化。该步骤1的具体压缩算法为1) .把编码位置置于输入数据流的开始位置；2) .考察未编码的字符，在前向緩冲存储器中查找在滑动窗口中 最长的匹配串，并试图在滑动窗口中找出最长的匹配字符串；3) .若匹配字符串的长度len不小于最小匹配串长度，把标志位 ID置l,然后输出指针二元组(off, len)，其中off为滑动窗口 中的匹配字符串相对窗口边界的偏移，len为匹配字符串的长度，然 后将滑动窗口向后滑动len个字符，若前向緩冲存储器不是空的， 继续步骤1;若匹配串长度len小于最小匹配串长度，执行步骤4;4) .把标志位ID置O，输出前向緩冲存储器中的第1个字符， 然后将窗口位置向后移动一个字符；若前向緩冲存储器不是空的，继 续步骤1;解压缩时，只要象压缩时那样维护好滑动的窗口，随着二元组或 者单个字符的不断输入，在滑动窗口中找到相应的匹配字符串或者单 个字符，即可还原出原始lt据。步骤2中对输出指针二元组中的第二个分量进行匹配字符串长 度len进行Huffman变长编码，该编码方法是根据字符串长度出现概 率的不同进行变长变码，出现概率大的长度用较短的码位编码，出现 概率较小的用较长的码位编码。所述的编码过程如下① 将信源符号4姿概率递减顺序排列；② 把两个最小的概率加起来，作为新符号的概率；③ 重复前两步，直到和克率和达到1为止；④ 在每次合并消息时，将被合并的消息赋予1和0或0和1;(D寻找从每一信源符号到概率为1的路径，记录下路径上的1和0; 对每一符号写出/人码树的根到中节点1、 0序列。在滑动窗口中查找最长的匹配串时，限制可匹配字符串的最大长度，将窗口中每一个最大长度的字节串抽取出来，按照大小顺序组织成二叉有序树。所述的可匹配字符串的最大长度为20个字节，将窗口中每一个 20字节长的串抽取出来，按照大小顺序组织成二叉有序树，树中每 一个节点大小是20 (key) + 4 (of f) + 4 (lef t chi Id) +4 (right child) =32，树中共有MAX—WND—SIZE - 19个节点。与不进行压缩及解压缩处理数据传输相比，采用本专利技术的该种压 缩方法，减少了无线数据传输的流量，使得网络导航中心对用户导航 请求的响应速度快，用户使用系统的费用也大为降低。单纯从压缩效 率考察，该方法并不是最佳的压缩方法，但从系统总体需求考虑，该 压缩方法能够在压缩效率和执行速度这两个方面取得一个较好的折 中，因此是一种较为合适的压缩方法。附图说明图1为本专利技术涉及的压缩算法的基本实现流程图2为本专利技术在手机网络导航中应用数据压缩的操作流程图3为本专利技术中导航数据压缩流程图。具体实施例方式如图2所示，本专利技术， 主要应用在如下场合(1)手机终端用户输入所需到达的目的地名称，把目的地名称 发送到网络导航中心，网络导航中心的搜索服务器经过检索，搜索出 所有可能的匹配可导航兴趣点数据，对兴趣点数据压缩后发送给手机 终端用户进行选择；(2 )手机终端用户接收网络导航中心发送的兴趣点数据压缩包， 对其进行解压缩，兴趣点数据显示在手机终端上供用户进行选择，用 户选择后把选中的兴趣点及路线导航请求发送给导航中心；(3)网络导航中心根据用户选择的兴趣点，计算并生成导航路 径数据，把导航路径数据进行压缩，发送给手机终端用户；(4 )手机终端用户接收导航路线压缩数据包，对其进行解压缩， 把导航路线显示在手机终端上，为用户提供导航服务。由于手机网络导航系统面向的是几十万以至更多的手机用户，在 同 一时刻，可能会出现大量的手机用户终端同时向网络导航中心申请 导航请求，系统在大量手机终端用户请求的条件下，也要求在很短的时间内对导航请求做出响应；虽然压缩算法能够减少数据传输流量， 但压缩过程中要耗费一定的时间，因此，特别需要考虑压缩执行速度 上的要求。压缩算法在压缩效率和执行速度上存在一定的制约关系，压缩效 率越高，其算法的复杂度一般也较大，执行速度较慢。若压缩效率较 低，其算法复杂度降低，执行速度也较快。因此根据手机网络导航系 统要求，需要在压缩算法的压缩效率和执行速度上取得一定的折中。本专利技术从减少无线网络数据传输流量，以提高传输数据效率考 虑，在原始导航数据传输前先对其进行一定程度的压缩，从而减少无 线传输的数据流量。该专利技术不仅可以利用网络导航中心平台的性能进 一步减轻无线传输的压力，使手机用户和网络导航中心交互更加迅 捷，同时使手机用户使用网络导航系统的费用有所降低。本专利技术在手机网络导航系统中采用的压缩算法是词典编码和统 计编码的综合应用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种手机网络导航中导航数据的压缩方法，主要分为两个步骤：　步骤１：用一个滑动窗口在导航数据包中滑动，在前向缓冲区中查找在滑动窗口中匹配的最长字符串，根据查找的匹配字符串的长度情况，生成指针二元组或者单个字符；指针二元组的表示形式由两个 分量组成，分别为匹配字符串在滑动窗口的偏移位置和匹配字符串的长度；单个字符则为原始数据中的字符，表示形式不变；　步骤２：对步骤１输出的指针二元组或者单个字符进行重新编码，对指针二元组的第一个分量ｏｆｆ采用定长编码，对第二个分量采用Ｈｕ ｆｆｍａｎ变长编码，对单个字符的编码方式同原始导航数据中的字符，不发生变化。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈从华，陈青溪，季刚，时宜，许宁，
申请(专利权)人：厦门雅迅网络股份有限公司，
类型：发明
国别省市：92[中国|厦门]