坐标数据压缩方法与流程

本发明是关于一种压缩方法，且特别是关于一种用以压缩具有位元组序列的坐标数据的坐标数据压缩方法。

背景技术：

近年来，关于坐标数据的记录与储存，若未经过数据压缩的话，将会占用很大的储存空间。nmea-0183是美国海洋电子协会(nationalmarineelectronicsassociation)制定的gps接口协定标准。这种接口协定采用美国标准信息交换码(americanstandardcodeforinformationinterchange，ascii)输出，协议定义了若干代表不同含义的语句。而在记录坐标数据时，需固定时间抓取gps数据并储存，若以nmea-0183原始数据储存坐标数据，将会是非常庞大的数据储存量。

数据压缩技术常见的有7-zip、zip及rar等，使用在消费性产品的系统中，移植pc的压缩演算法，运算坐标数据压缩时将占用极大的系统资源，传统压缩演算需将数据从文件中载入到记忆体(ram)再做计算，文件越大需要的ram越大，数据压缩的时间也越久，如此在使用者体验上感受并不好，当有数据需要压缩储存时就要花时间等待。有鉴于此，本发明提供一种坐标数据压缩方法可解决上述问题。

技术实现要素：

因此，本发明的目的在于提供一种用以压缩坐标数据的坐标数据压缩方法，其预测并计算下一个坐标数据，将坐标数据简化并分类，用以储存分类的标签值和误差值，进而达到数据压缩的目的，让使用者可选用较小的记忆体来当储存媒介。

依据本发明一态样的一实施方式提供一种坐标数据压缩方法，用以压缩一坐标数据，坐标数据包含一第一位元组序列，且第一位元组序列具有一第一序列长度。坐标数据压缩方法包含一取值步骤、一分类步骤及一排序步骤。取值步骤取得坐标数据的一第一坐标数据、一第二坐标数据及一第三坐标数据，其中第一坐标数据与第二坐标数据经过一运算程序而产生一预测坐标数据，且第三坐标数据与预测坐标数据之间具有一误差值。分类步骤将误差值依据一限制条件分类而产生一标签值。排序步骤排序标签值与误差值以形成一第二位元组序列，且第二位元组序列具有一第二序列长度。其中，第二序列长度小于第一序列长度。

借此，坐标数据压缩方法可通过取值步骤、分类步骤及排序步骤压缩坐标数据，有利于使用较低的运算资源且即时地运算坐标数据，进而达到节省成本的优点。

根据前段所述实施方式的坐标数据压缩方法，其中坐标数据压缩方法还包含一辨识步骤。辨识步骤包含一提供步骤及一储存步骤。提供步骤提供一信头序列衔接于第二位元组序列，信头序列用以辨识第二位元组序列。储存步骤储存信头序列与第二位元组序列于一记忆体。

根据前段所述实施方式的坐标数据压缩方法，其中运算程序表示为：pre3＝p1+2(p2-p1)。其中p1为第一坐标数据，p2为第二坐标数据，pre3为预测坐标数据。

根据前段所述实施方式的坐标数据压缩方法，其中在分类步骤中，限制条件包含一第一状态、一第二状态及一第三状态。当误差值满足第一状态时，标签值为一第一数值。当误差值满足第二状态时，标签值为一第二数值。当误差值满足第三状态时，标签值为一第三数值。其中，第一数值、第二数值及第三数值彼此相异。

根据前段所述实施方式的坐标数据压缩方法，其中在分类步骤中，第一状态代表误差值等于一第一预设值。第二状态代表误差值大于等于一第二预设值且小于第一预设值，或者大于第一预设值且小于等于一第三预设值。第三状态代表误差值小于第二预设值，或者大于第三预设值。

依据本发明另一态样的一实施方式提供一种坐标数据压缩方法，用以压缩一坐标数据，坐标数据包含一第一位元组序列，且第一位元组序列具有一第一序列长度。坐标数据压缩方法包含一取值步骤、一分类步骤及一排序步骤。取值步骤取得坐标数据的一第一坐标点集合、一第二坐标点集合及一第三坐标点集合，第一坐标点集合包含多个第一坐标数据，第二坐标点集合包含多个第二坐标数据，第三坐标点集合包含多个第三坐标数据，其中各第一坐标数据与各第二坐标数据经过一运算程序而产生一预测坐标数据，且各第三坐标数据与各预测坐标数据之间具有多个误差值。分类步骤将各误差值依据一限制条件分类而产生一标签值，且标签值经过一合并程序而产生多个记录值。排序步骤排序各记录值与误差值以形成一第二位元组序列，且第二位元组序列具有一第二序列长度。其中，第二序列长度小于第一序列长度。

借此，坐标数据压缩方法可通过取值步骤、分类步骤及排序步骤压缩坐标数据，可使连续坐标数据输入时即压缩完成，因此数据储存不需等待，进而达到最少的运算时间。

根据前段所述实施方式的坐标数据压缩方法，其中坐标数据压缩方法还包含一辨识步骤。辨识步骤包含一提供步骤及一储存步骤。提供步骤提供一信头序列衔接于第二位元组序列，信头序列用以辨识第二位元组序列。储存步骤储存信头序列与第二位元组序列于一记忆体。

根据前段所述实施方式的坐标数据压缩方法，其中运算程序表示为：pre3＝p1+2(p2-p1)。其中p1为各第一坐标数据，p2为各第二坐标数据，pre3为各预测坐标数据。

根据前段所述实施方式的坐标数据压缩方法，其中在分类步骤中，限制条件包含一第一状态、一第二状态及一第三状态。当误差值满足第一状态时，标签值为一第一数值。当误差值满足第二状态时，标签值为一第二数值。当误差值满足第三状态时，标签值为一第三数值。其中，第一数值、第二数值及第三数值彼此相异。

根据前段所述实施方式的坐标数据压缩方法，其中在分类步骤中，第一状态代表误差值等于一第一预设值。第二状态代表误差值大于等于一第二预设值且小于第一预设值，或者大于第一预设值且小于等于一第三预设值。第三状态代表误差值小于第二预设值，或者大于第三预设值。

附图说明

图1绘示依照本发明一态样的一实施方式的坐标数据压缩方法的步骤方块图；

图2绘示依照图1的态样的实施方式的坐标数据压缩方法的取值步骤的示意图；

图3绘示依照本发明另一态样的一实施方式的坐标数据压缩方法的步骤方块图；

图4绘示依照图3态样的实施方式的坐标数据压缩方法的辨识步骤的步骤方块图；

图5绘示依照本发明又一态样的一实施方式的坐标数据压缩方法的步骤方块图；

图6绘示依照图5态样的实施方式的坐标数据压缩方法的辨识步骤的步骤方块图；以及

图7绘示依照图5态样的实施方式的坐标数据压缩方法的排序步骤与辨识步骤的示意图。

【符号说明】

100、100a、200...坐标数据压缩方法

s110、s210...取值步骤

s120、s220...分类步骤

s130、s230...排序步骤

s140、s240...辨识步骤

s141、s241...提供步骤

s142、s242...储存步骤

250...记录值

260...第二位元组序列

270...第三位元组序列

280...信头序列

p1...第一坐标数据

p2...第二坐标数据

p3...第三坐标数据

pre3...预测坐标数据

tag...标签值

具体实施方式

以下将参照附图说明本发明的多个实施例。为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施例中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些已知惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘示；并且重复的元件将可能使用相同的编号表示。

请一并参照图1及图2，其中图1绘示依照本发明一态样的一实施方式的坐标数据压缩方法100的步骤方块图。图2绘示依照图1的态样的实施方式的坐标数据压缩方法100的取值步骤s110的示意图。由图1及图2可知，坐标数据压缩方法100用以压缩一坐标数据，坐标数据包含一第一位元组序列，且第一位元组序列具有一第一序列长度。坐标数据压缩方法100包含一取值步骤s110、一分类步骤s120及一排序步骤s130。取值步骤s110取得坐标数据的一第一坐标数据p1、一第二坐标数据p2及一第三坐标数据p3，其中第一坐标数据p1与第二坐标数据p2经过一运算程序而产生一预测坐标数据pre3，且第三坐标数据p3与预测坐标数据pre3之间具有一误差值。分类步骤s120将误差值依据一限制条件分类而产生一标签值tag。排序步骤s130排序标签值tag与误差值以形成一第二位元组序列(未另绘示)，且第二位元组序列具有一第二序列长度。其中，第二序列长度小于第一序列长度。借此，坐标数据压缩方法100可通过取值步骤s110、分类步骤s120及排序步骤s130压缩坐标数据，有利于使用较低的运算资源且及时地运算坐标数据，进而达到节省成本的优点。

详细地说，运算程序可表示为：pre3＝p1+2(p2-p1)，其中p1为第一坐标数据，p2为第二坐标数据，pre3为预测坐标数据。由图2可知，当坐标数据为二维坐标系时，第一坐标数据p1可包含(xp1,yp1)，第二坐标数据p2可包含(xp2,yp2)，第三坐标数据p3可包含(xp3,yp3)。以下将叙述x轴方向的一维坐标系的坐标数据压缩方法100。但本发明亦可应用于二维及三维坐标系的坐标数据压缩，并以此类推，本发明不以此为限。

在取值步骤s110中，将第一坐标数据p1的xp1与第二坐标数据p2的xp2带入运算程序后，以产生预测坐标数据pre3，即为xpre3。第三坐标数据p3的xp3与预测坐标数据pre3的xpre3之间具有一个误差值，误差值可表示为x_d，即为xp3减去xpre3取得x_d，而y轴方向在此不再赘述。

此外，于分类步骤s120时，限制条件可包含一第一状态、一第二状态及一第三状态。当误差值满足第一状态时，标签值tag为一第一数值(即标签值tag＝0)；当误差值满足第二状态时，标签值tag为一第二数值(即标签值tag＝2)；当误差值满足第三状态时，标签值tag为一第三数值(即标签值tag＝3)。再者，第一状态代表误差值等于一第一预设值。第二状态代表误差值大于等于一第二预设值且小于第一预设值，或者大于第一预设值且小于等于一第三预设值。第三状态代表误差值小于第二预设值，或者大于第三预设值。详细地说，第一预设值可为0，第二预设值可为-128，第三预设值可为127。更详细地说，第一状态可表示为：x_d＝0，第二状态可表示为：-128≤x_d<0，0<x_d≤127。第三状态可表示为：x_d<-128，x_d>127。

具体来说，当坐标数据未经过坐标数据压缩方法100压缩时，第一坐标数据p1的xp1转换为十六进位制并排序，以形成第一位元组序列，且第一位元组序列具有第一序列长度，而第二坐标数据p2的xp2及第三坐标数据p3的xp3以此类推。值得注意的是，在排序步骤s130中，标签值tag与误差值皆以十六进位制排序，在此不再赘述。详细地说，在排序步骤s130中，当标签值tag＝0时，仅排序标签值tag且不排序误差值；当标签值tag＝2时，排序标签值tag与误差值，以形成第二位元组序列，借以压缩第二序列长度，令第二序列长度小于第一序列长度。此外，当误差值满足第三状态时(即标签值tag＝3)，排序标签值tag与第三坐标数据p3的xp3以形成一第三位元组序列(未另绘示)，且第三位元组序列衔接第二位元组序列。借此，经过坐标数据压缩方法100压缩后，坐标数据的数据大小(即长度)可有效地降低，进而使用较少地运算资源。

请一并参照图3及图4，其中图3绘示依照本发明另一态样的一实施方式的坐标数据压缩方法100a的步骤方块图。图4绘示依照图3态样的实施方式的坐标数据压缩方法100a的辨识步骤s140的步骤方块图。在图3的实施方式与图1的实施方式中，坐标数据压缩方法100a的取值步骤s110、分类步骤s120及排序步骤s130均与图1中对应的步骤相同，在此不再赘述。由图3及图4可知，坐标数据压缩方法100a可还包含一辨识步骤s140，其包含一提供步骤s141及一储存步骤s142。提供步骤s141提供一信头序列(未另绘示)衔接于第二位元组序列，信头序列用以辨识第二位元组序列。储存步骤s142储存信头序列与第二位元组序列于一记忆体(未另绘示)。详细地说，提供步骤s141提供信头序列于记忆体的开头，且信头序列衔接于第二位元组序列及第三位元组序列。而误差值经分类步骤s120作分类后，接续地，储存步骤s142可将第二位元组序列及第三位元组序列储存于记忆体内。借此，透过信头序列有利于确认记忆体内部压缩后的坐标数据，进而辨识是否为使用者所需。

请一并参照下列表一及图5-7，其中图5绘示依照本发明又一态样的一实施方式的坐标数据压缩方法200的步骤方块图。图6绘示依照图5态样的实施方式的坐标数据压缩方法200的辨识步骤s240的步骤方块图。图7绘示依照图5态样的实施方式的坐标数据压缩方法200的排序步骤s230与辨识步骤s240的示意图。由表一及图5-7可知，坐标数据压缩方法200用以压缩一坐标数据，其为三维坐标系，并由下列表一中的x、y及z栏位所示，其中x、y及z栏位的坐标数据为十六进位制，坐标数据包含一第一位元组序列，且第一位元组序列具有一第一序列长度。

下列表一为本发明实施方式的坐标数据压缩方法200的x、y及z的坐标数据、误差值及标签值tag的部分范例数据表，且本发明不以此为限。

坐标数据压缩方法200包含一取值步骤s210、一分类步骤s220及一排序步骤s230。取值步骤s210取得坐标数据的一第一坐标点集合、一第二坐标点集合及一第三坐标点集合。第一坐标点集合包含多个第一坐标数据p1(即x、y及z)，并假设其中一个第一坐标数据p1为原点(0,0,0)。此外，由表一可知，第二坐标点集合包含多个第二坐标数据p2(即x、y及z)，其中一个第二坐标数据p2可表示为(4709,367e,024b)。第三坐标点集合包含多个第三坐标数据p3(即x、y及z)，其中一个第三坐标数据p3可表示为(46fc,3667,02ec)。其中各第一坐标数据p1与各第二坐标数据p2经过一运算程序而产生一预测坐标数据pre3，且各第三坐标数据p3与各预测坐标数据pre3之间具有一误差值。详细地说，运算程序可表示为：pre3＝p1+2(p2-p1)，其中p1为各第一坐标数据，p2为各第二坐标数据，pre3为各预测坐标数据。将x、y及z的坐标数据转换为十进位制并分别带入运算程序产生预测坐标数据pre3，各第三坐标数据p3与各预测坐标数据pre3具有三个误差值，其中误差值可分别表示为x_d、y_d及z_d(如表一所示)。

接续地，分类步骤s220将各误差值依据一限制条件分类而产生一标签值tag，且多个标签值tag经过一合并程序而产生多个记录值250。此外，于分类步骤s220时，限制条件可包含一第一状态、一第二状态及一第三状态。当各误差值满足第一状态时，各标签值tag为一第一数值(即标签值tag＝0)；当各误差值满足第二状态时，各标签值tag为一第二数值(即标签值tag＝2)；当各误差值满足第三状态时，各标签值tag为一第三数值(即标签值tag＝3)。再者，第一状态代表各误差值等于一第一预设值。第二状态代表各误差值大于等于一第二预设值且小于第一预设值，或者大于第一预设值且小于等于一第三预设值。第三状态代表各误差值小于第二预设值，或者大于第三预设值。详细地说，第一预设值可为0，第二预设值可为-128，第三预设值可为127。更详细地说，第一状态可表示为：x_d、y_d及z_d＝0，第二状态可表示为：-128≤x_d、y_d及z_d<0，0<x_d、y_d及z_d≤127。第三状态可表示为：x_d、y_d及z_d<-128，x_d、y_d及z_d>127。

值得注意的是，当标签值tag＝0时，标签值tag可转换为二进位制的“00”；当标签值tag＝2时，标签值tag可转换为二进位制的“10”；当标签值tag＝3时，标签值tag可转换为二进位制的“11”。举例来说，由表一中第二行可知，误差值的x_d为-13，y_d为-7，z_d为161，则其x、y及z的标签值tag可表示为“2-2-3”，亦可表示为二进位制的“00111010”，其中二进位制的排列方式是由右往左依序排列，且占用1个位元(byte)的数据大小。再者，在合并程序中，将标签值tag由二进位制转换为十六进位制，亦为将“00111010”转换为3a，以产生记录值250(即图7中的3a)。

当坐标数据未经过坐标数据压缩方法200压缩时，第一坐标数据p1的x、y及z转换为十六进位制并依序排序，以形成第一位元组序列，且第一位元组序列具有第一序列长度，而第二坐标数据p2及第三坐标数据p3以此类推。

具体来说，由图5及图7可知，排序步骤s230排序各记录值250与多个误差值以形成一第二位元组序列260(即图7中第一行的3a、f3、f9及第二行的ec、02)，且第二位元组序列260具有一第二序列长度(例如3a、f3、f9、ec、02共5bytes)。其中，第二序列长度小于第一序列长度(例如fc、46、77、36、ec、02共6bytes)。记录值250与误差值皆以十六进位制排序，在此不再赘述。

详细地说，于排序步骤s230时，其中一坐标数据(例如x)，当x的标签值tag＝0时，仅排序记录值250且不排序x的误差值；当x的标签值tag＝2时，排序记录值250与x的误差值，坐标数据的y与z以此类推，以形成第二位元组序列260，借以压缩数据而得到较短的第二序列长度，令第二序列长度小于第一序列长度。此外，当各误差值满足第二状态时(即x、y及z的标签值tag＝3)，且多个第三数值经过合并程序而产生记录值250，排序记录值250与多个第三坐标数据p3以形成一第三位元组序列270(即图7中第一行的3f、09、47、7e、36、4b及02)，且第三位元组序列270衔接第二位元组序列260。

借此，坐标数据压缩方法200可通过取值步骤s210、分类步骤s220及排序步骤s230压缩坐标数据，可使连续坐标数据输入时即压缩完成，因此数据储存不需等待，进而达到最少的运算时间。

由图5至图7可知，坐标数据压缩方法200还包含一辨识步骤s240，其包含一提供步骤s241及一储存步骤s242。提供步骤s241提供一信头序列280(即图7中的62、38、62、74、12及21)衔接于第二位元组序列260，信头序列280用以辨识第二位元组序列260。储存步骤s242储存信头序列280与第二位元组序列260于一记忆体(未另绘示)。详细地说，提供步骤s241提供信头序列280于记忆体的开头，且信头序列280衔接于第二位元组序列260或第三位元组序列270。而误差值经分类步骤s220作分类后，接续地，储存步骤s242可将第二位元组序列260或第三位元组序列270储存于记忆体内。信头序列280可由使用者自行设定数据，本发明不以图7为限。借此，有利于读取记忆体内部压缩后的坐标数据，进而辨识是否为使用者所需。

由上述实施方式可知，本发明具有下列优点：其一，利用坐标数据压缩方法可使用较低的运算资源且及时地运算坐标数据。其二，利用坐标数据压缩方法可使连续坐标数据输入时即压缩完成，因此数据储存不需等待，进而达到最少的运算时间。其三，让使用者可选用较小的记忆体来当储存媒介，进而达到节省成本的优点。

虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。