基于自适应算术编码的DNA数据存储方法技术

本发明专利技术公开了一种基于自适应算术编码的DNA数据存储方法，涉及数据存储方法技术领域。所述方法主要包括压缩、纠错和映射三部分，在压缩中采用精度更高的自适应算术编码，提高了压缩效率；在纠错中，提出了八进制汉明纠错码；在映射中，设计可以让GC含量稳定保持在50%、均聚物长度不超过2的“3‑2 code”映射方案。最后将文本、图片、音频等不同格式的文件分别进行了编码实验。实验结果表明：基于自适应算术编码的DNA数据存储方法每个碱基的平均编码密度为2.99bits，GC含量和均聚物长度符合预期；在纠错时，根据信道质量适当调整汉明码中信息码元的长度，可以保证数据的准确性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数据存储方法，尤其涉及一种基于自适应算术编码的dna数据存储方法。

技术介绍

1、随着科学技术和信息技术的飞速发展，全球的数据信息总量正在以惊人的速度增长。据估计，到2040年全球信息总量将达到3×1024bits。而目前的存储介质在面对日益增长的数据，有许多无法解决的问题，如存储介质的密度较低加剧了土地资源的过度使用和能耗过大，存储介质较短的使用年限增加了数据迁移和维护成本等等。因此寻找新的存储介质，发展新的存储技术刻不容缓。

2、dna是生物体携带遗传信息的物质，由腺嘌呤(a)、鸟嘌呤(g)、胸腺嘧啶(t)和胞嘧啶(c)构成，具有存储密度高、存储时间长和存储文件稳定、易维护等特点。在传统存储介质无法存储海量数据时，dna存储带来了希望。dna存储技术是一种将数字信息以基因序列的形式存储在dna分子中的新型信息存储方法。dna存储技术全流程一般可分为6个主要步骤，包括编码、合成、保存、获取、测序、解码，其中编码、解码不仅可以保证dna存储密度高、生化操作顺利和数据准确恢复，还从计算机程序角度较低了dna存储的成本，推动了dna存本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于自适应算术编码的DNA数据存储方法，其特征在于包括：DNA编码步骤和DNA解码步骤，所述DNA编码步骤包括：

2.如权利要求1所述的基于自适应算术编码的DNA数据存储方法，其特征在于，所述采用自适应算术编码进行压缩通过如下模块实现：

3.如权利要求2所述的基于自适应算术编码的DNA数据存储方法，其特征在于：

4.如权利要求1所述的基于自适应算术编码的DNA数据存储方法，其特征在于，所述采用自适应算术编码进行压缩的方法包括如下步骤：

5.如权利要求1所述的基于自适应算术编码的DNA数据存储方法，其特征在于，八进制汉明码纠错的方法包...

【技术特征摘要】

1.一种基于自适应算术编码的dna数据存储方法，其特征在于包括：dna编码步骤和dna解码步骤，所述dna编码步骤包括：

2.如权利要求1所述的基于自适应算术编码的dna数据存储方法，其特征在于，所述采用自适应算术编码进行压缩通过如下模块实现：

3.如权利要求2所述的基于自适应算术编码的dna数据存储方法，其特征在于：

4.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡迎新，刘彦军，贾玉锋，杨越飞，
申请(专利权)人：石家庄铁道大学，
类型：发明
国别省市：