[发明专利]一种模拟魔方状态恢复的空间变换数据压缩方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种数据处理方法，尤其涉及一种模拟魔方状态恢复的空间变换数据压缩方法。

背景技术

数据压缩技术是数据处理技术中最常用的技术之一。随着时代的发展，人们需要越来越大的存贮空间来存储海量的信息, 需要越来越高的传输带宽来传输海量的信息，所以人们渴望能够提高数据的压缩率以减缓对硬件资源要求日益提升的压力。

传统的数据压缩技术, 采用的是不改变数据空间结构的统计压缩算法, 这些算法在一定程度上能对随机出现的数据进行压缩。但是针对某些情况往往效果不佳。比如, 当出现连续的“1”或者连续的“0”时采用游程编码方式，效率是比较高的, 但是当出现“1”和“0”频繁交替的情况时，采用游程编码等常规编码方式效率就会很低。因此，数据整体的压缩效率就会降低，这时就需要很大存储空间和传输带宽来存储和传输数据, 使得硬件资源的利用率降低。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种模拟魔方状态恢复的空间变换数据压缩方法，它可以在出现“1”和“0”频繁交替的情况时，仍然具有较高的压缩效率，从而节省存储空间和传输带宽，提高硬件资源的利用率。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种模拟魔方状态恢复的空间变换数据压缩方法，包括以下步骤：

S1，计算机记录正四面体魔方由初始状态变换到的全部的最终状态以及变换到这种最终状态的变换路径；

S2，计算机接收N位二进制原始数据，并以72位为一组，划分得到N/72组数据，最后一组不足72位时加零补齐至72位；

S3，将每一组数据与计算机所记录的魔方的最终状态相匹配并得到一组最相似的最终状态；

S4，记录得到的最相似的最终状态所对应的变换到这种最终状态的变换路径数据，形成原始数据的最终的压缩数据文件。

前述的模拟魔方状态恢复的空间变换数据压缩方法中，步骤S1所述的正四面体有4种颜色，分别用二进制数00、01、10、11表示，使得每组二进制数据和魔方最终状态的匹配度更高，从而降低了有损压缩的程度。

前述的模拟魔方状态恢复的空间变换数据压缩方法中，步骤S1所述的最终状态和变换路径是有限的。

前述的模拟魔方状态恢复的空间变换数据压缩方法中，所述的最终状态是由正四面体侧面展开形成的宽度为3的平行四边形来表示的，使得观察人员可以清楚直观的看到正四面体变换的全部最终状态。

前述的模拟魔方状态恢复的空间变换数据压缩方法中，所述的变换路径包括：如果到达同一状态有多条路径，则记录这些路径中步骤最少的那条，从而减少了数据的存储量，节约了存储空间。

前述的模拟魔方状态恢复的空间变换数据压缩方法中，步骤S3所述的每一组数据均按从左到右的顺序排列成一个宽度为3的平行四边形，使得每组数据的排列方式和最终状态的显示方式相同，而且平行四边形是标准的矩阵格式，从而方便计算机进行匹配。

前述的模拟魔方状态恢复的空间变换数据压缩方法中，步骤S3所述的将每一组数据与计算机记录的魔方的最终状态相匹配是指，每一组二进制数据和魔方的每种颜色都用二进制数表示出来的最终状态相匹配，使得计算机可以快速找出所匹配的最终状态。

前述的模拟魔方状态恢复的空间变换数据压缩方法中，步骤S3所述的得到一组最相似的最终状态包括：如果某一组数据与两个或两个以上的最终状态相似，则取对应的变换路径中步骤最少的那个，从而减少了数据的存储量，节约了存储空间。

前述的模拟魔方状态恢复的空间变换数据压缩方法中，步骤S1所述的变换包括八种旋转方式：旋转上角第一层记为000，旋转上角第二层记为001，旋转左角第一层记为010，旋转左角第二层记为011，旋转右角第一层记为100，旋转右角第二层记为101，旋转前角第一层记为110，旋转前角第二层记为111，所述的旋转包括统一顺时针旋转，逆时针旋转等于两次顺时针转，从而方便计算机准确的记录魔方变换到最终状态的变换路径。