專利名稱：一種過程數(shù)據(jù)有損壓縮比動態(tài)控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于自動化控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種過程數(shù)據(jù)有損壓縮比的動態(tài)控制方法。
背景技術(shù)：
目前實時數(shù)據(jù)壓縮的主要方法可分為三類，即分段線性方法、矢量量化方法和信號變換方法。分段線性法由于具有計算簡單，解壓縮速度快，因而在實際中廣泛應(yīng)用。分段線性方法又包括矩形波串法(boxcar)、后向斜率法 (backward slope)、旋轉(zhuǎn)門趨勢化方法(SDT)和分段線性在線趨勢化方法(PLOT)。目前大多數(shù)的實時數(shù)據(jù)庫有損壓縮策略采用了 boxcar和SDT的混合模式，取得了很好的效果。在SDT算法中，壓縮性能對壓縮偏差Δ5的依賴程度很大，而該算法的是一個固定值并且需要預(yù)先設(shè)置，通常需要豐富的經(jīng)驗或者長時間的試驗才能夠得到合適的值。 因此，很多情況下Δ5·的設(shè)置與實際數(shù)據(jù)特性不符嚴重限制了 SDT算法的性能。對于矩形波串法、后向斜率法以及一些旋轉(zhuǎn)門算法的改進算法都存在同樣的問題。在實際應(yīng)用中，設(shè)置壓縮偏差是非常困難也是非常耗時的。設(shè)置的太小雖然精度高了，但是達不到壓縮的目的。設(shè)置的太大又有可能導(dǎo)致過分壓縮，誤差過大。大型的監(jiān)控系統(tǒng)中數(shù)據(jù)點是非常的多的從幾萬到幾十萬，手動的設(shè)置壓縮偏差工作量是非常大的。更糟糕的是，一旦大小設(shè)置的不合適，還需要重新調(diào)整。其中的麻
煩程度可想而知。旋轉(zhuǎn)門算法的特點就是壓縮偏差Δ5越大壓縮比就越高，誤差也就越大，例如壓縮偏差Δ5非常大，那么幾乎所有過程數(shù)據(jù)都被過濾掉了 ；壓縮偏差Δ5越小，壓縮比越低，誤差也就越小，例如取壓縮偏差Δ5= 0 ,則不會過濾掉任何數(shù)據(jù)。對于同一種有損壓縮算法，壓縮偏差么￡的設(shè)置就是在誤差和壓縮比之間的一種折中，顧此失彼的關(guān)系。實際應(yīng)用中，用戶首要關(guān)心的是壓縮比，很多時候這是由硬件條件如存儲空間等因素決定的。在滿足一定的壓縮比后，才會注關(guān)心比較重要的數(shù)據(jù)點的誤差和精度。另外數(shù)據(jù)源的波動可能是剛剛調(diào)整好的壓縮偏差A(yù)S失效，從而需要重新設(shè)置，也給使用帶來了較多的麻煩。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中實時數(shù)據(jù)壓縮方法采用設(shè)置壓縮偏差Δ5的操作方法，操作復(fù)雜，耗時效率低，依賴于技術(shù)人員自身經(jīng)驗，壓縮誤差較大的問題，本發(fā)明提供了一種不需要手動設(shè)置壓縮偏差Δ5 ,對于給定的目標壓縮比，能夠自適應(yīng)的動態(tài)選取有損壓縮偏差 Δ5，使得壓縮比接近目標壓縮比的過程數(shù)據(jù)有損壓縮比動態(tài)控制方法。
為了解決上述問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是
一種過程數(shù)據(jù)有損壓縮比動態(tài)控制方法，其特征在于包括以下步驟
(1)、對于涉及使用壓縮偏差Δ5的有損壓縮算法，假定有損壓縮比CfJ = 1 -壓縮后
的數(shù)據(jù)個數(shù)(《)/壓縮前的數(shù)據(jù)個數(shù)(巧)，設(shè)定&5的最大值Δ‘和最小值A(chǔ)iffiin，
當(dāng)kE <ΑΕ腿時,有損壓縮比Ci 和壓縮偏差Δ5之間存在線性關(guān)系； CR=kxAE+b (1)
其中Ci € (0,1) , k,h為待定系數(shù)，對于含有噪聲的過程數(shù)據(jù)，Δ5 0時CS 0 ,設(shè)當(dāng)
時，CX=O，帶入(1)式得 CR = kxAE(2)
由于0及與么5是單項遞增的關(guān)系，所以λ>0 ；
(2)、在給定的目標壓縮比CRde,t卜’根據(jù)前一段過程數(shù)據(jù)的壓縮偏差和壓縮比，動態(tài)的
調(diào)節(jié)LE的大小，從而控制壓縮比，使實際的壓縮比CR接近CRiest， 動態(tài)調(diào)控公式
權(quán)利要求
1.一種過程數(shù)據(jù)有損壓縮比動態(tài)控制方法，其特征在于包括以下步驟(1)、對于涉及使用壓縮偏差的有損壓縮算法，假定有損壓縮比C^= 1 -壓縮后的數(shù)據(jù)個數(shù)(巧)/壓縮前的數(shù)據(jù)個數(shù)(巧)，設(shè)定ΔΜ的最大值Δ‘和最小值A(chǔ)fito，當(dāng)<ΛΕ艦時,有損壓縮比Ci 和壓縮偏差ΔΙ之間存在線性關(guān)系； CR = kxAE+h (1)其中Ci e (O1I) , 為待定系數(shù)，對于含有噪聲的過程數(shù)據(jù)，Δ丑40時CS40,設(shè)當(dāng) AS = Om, Ci = 0 ,帶入(1)式得 CR^kxtE(2)由于Ci 與是單項遞增的關(guān)系，所以λ->0 ；(2)、在給定的目標壓縮比CRdeir卜’根據(jù)前一段過程數(shù)據(jù)的壓縮偏差和壓縮比，動態(tài)的調(diào)節(jié)的大小，從而控制壓縮比，使實際的壓縮比CR接近C^toi， 動態(tài)調(diào)控公式
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種過程數(shù)據(jù)有損壓縮比動態(tài)控制方法，其特征在于式 (6)代表的動態(tài)調(diào)整過程如下1)使用當(dāng)前壓縮偏差A(yù)^U進行有損壓縮，直到壓縮前的數(shù)據(jù)個數(shù)IVjf達到上限Fnax；2)計算當(dāng)前壓縮比Ci^13)利用式(6)計算M1i，如果Δ馬>組皿，則取Afii;如果Δ馬<ΑΕ* ,則取 IlEi = M*4)跳轉(zhuǎn)到步驟1)，并使用△禺代替做為當(dāng)前壓縮偏差。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種過程數(shù)據(jù)有損壓縮比動態(tài)控制方法，其特征在于所述步驟(2)定義可以實際取值的范圍[Δ^,Δ ·]為可調(diào)區(qū)間，為了達到預(yù)期的壓縮KCi^f,那么經(jīng)過若干次動態(tài)調(diào)整后，A罵可能變得很小或者很大，如果Δ島很小，以至于如此高的精度對某些數(shù)據(jù)點沒有實際意義，就有必要設(shè)置Δ‘，當(dāng)Δ馬<ASaitl時，取LEi = ISE* ,可以得到大于(^_的壓縮比，反之，如果Δ馬很大，則可能超出誤差容忍極限，因此，有必要設(shè)置Δ馬的上限，當(dāng)Δ馬>LE皿時，取Δ馬，因此，動態(tài)調(diào)整過程實質(zhì)為在可調(diào)區(qū)間[ΔΙ，Δ￡·]上尋找Δ馬，使得C爲(wèi)4CR她。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種過程數(shù)據(jù)有損壓縮比動態(tài)控制方法，提出了以壓縮比=1-壓縮后的數(shù)據(jù)個數(shù)/壓縮前的數(shù)據(jù)個數(shù)，為導(dǎo)向的動態(tài)控制方法。它假定壓縮比和壓縮偏差之間存在線性關(guān)系。在給定目標壓縮比的條件下，它借助于先前一段數(shù)據(jù)壓縮情況，在可調(diào)區(qū)間上動態(tài)的調(diào)整，使。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中對于涉及使用壓縮偏差的有損壓縮算法，如旋轉(zhuǎn)門算法、矩形波串法、后向斜率法，一般需要長時間的試驗才能得到合適的，操作復(fù)雜，耗時效率低，需要依賴于技術(shù)人員自身經(jīng)驗，壓縮誤差較大的問題，提供了一種不需要手動設(shè)置壓縮偏差，對于給定的目標壓縮比，能夠自適應(yīng)的動態(tài)選取有損壓縮偏差，使得壓縮比接近目標壓縮比的過程數(shù)據(jù)有損壓縮比動態(tài)控制方法。
文檔編號G06F17/30GK102393855SQ20111031546
公開日2012年3月28日 申請日期2011年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月18日
發(fā)明者劉佳寶, 劉孟覺, 方俊, 梁奕, 石琦, 陳天浩 申請人:國電南瑞科技股份有限公司