[发明专利]一种波形数据实时压缩的分段线性压缩方法

摘要

本发明涉及一种波形数据实时压缩的分段线性压缩方法，对于给定的数据，指定最大允许误差、最大区间长度和记录限值，进行数据分区，对数据进行降噪和压缩判别，实现波形数据的高保真实时压缩，通过调整压缩方法的误差规定和区间最大长度限制和对应变量的记录限值，可实现不同等级的数据压缩比例。本发明的有益效果为压缩后的数据可满足实时无线传输的要求，便于大数据的挖掘分析和数据存储，具有高压缩比、波形特征保留好、计算简单、执行速度快、噪声数据调优等特性对于波形数据的实时传输和压缩存储具有重要的现实意义，在保证波形特征的情况下，通过调整算法参数，快速和高压缩比的对波形数据进行高保真实压缩处理。

主权项

一种波形数据实时压缩的分段线性压缩方法，其特征在于，包括以下步骤 ：1）设定波形数据集合的最大允许误差值 E、波形数据集合的最大区间长度 L、波形数据集合的数据变化记录限值 RangeLimit；2）依据步骤 1）设定的最大允许误差值E，计算出分区判断支点，以时间量作为X 轴，数值量作为 Y 轴，组成坐标系，将与最大区间长度为 L 的数据区间内的第一个数据点 A0 沿 Y轴方向距离为 E 的两个点，作为对数据区间进行分区的两个分区判断支点；3）分别计算最大区间长度为 L 的数据区间内的后续点与这两个分区判断支点连线的斜率 K1 和 K2，K1 为后续点与大于 A0 的分区判断支点连线的斜率，K1 只记录最大值，K2 只记录最小值；4）在设定的最大区间长度为 L 的数据区间内，只要 K1<K2，则继续计算 K1 和 K2，直至找到K1>K2的点作为分区终点，完成一轮数据分区，当在规定的最大区间长度为L的数据区间内，未找到 K1>K2 的点，则选取最大区间长度为 L 的数据区间的终点作为分区终点对数据区间进行第一轮分区，形成数据分区；5）以前一轮数据分区的分区终点作为下一轮数据分区的起点，依据步骤 2）、步骤 3）、步骤 4），对数据区间进行本轮分区，之后每轮分区操作类似，均以上轮数据分区的终点作为下轮数据分区的起点进行分区操作；6）分别记录各数据分区内的区域极大值和区域极小值；7）根据设定的数据变化记录限值 RangeLimit，对数据进行降噪和压缩判别，分别计算区域极大值和区域极小值与所述数据分区的起点的数据变化量 Rmax 和 Rmin，当变化量小于记录限值 RangeLimit，则被认为是噪点被压缩舍弃，当变化量大于记录限值 RangeLimit，则被认为是关键波形点被记录下来，用所述数据分区的起点及关键波形点之间的直线代替该区间内的全部数据点。