CN108253977B - 用于更新导航数据的增量数据的生成方法及生成装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于更新导航数据的增量数据的生成方法及生成装置，其中的生成方法包括：读取原始导航数据块形成原始数据字节流，读取目标导航数据块形成目标数据字节流；将所述原始数据字节流扩张为原始数据比特流，将所述目标数据字节流扩张为目标数据比特流；识别所述原始数据比特流与所述目标数据比特流的比特差异信息；基于所述比特差异信息生成所述增量数据。本发明能够减少增量数据的数据量。

Description

用于更新导航数据的增量数据的生成方法及生成装置

技术领域

本发明涉及一种用于更新导航数据的增量数据的生成方法及生成装置，属于导航增量更新技术领域。

背景技术

车载导航和手机导航已经被人们广泛使用，其便捷的导航功能给人们的出行带来诸多便利，然而由于城镇道路变化快等原因，为了获得更准确和丰富的导航信息，就需要对导航地图中的道路信息、交通信息等导航数据进行频繁地更新，这就会造成更新频次大大增加。

为了减少对导航数据每次进行更新时的数据量，目前并不采用完全更新方式，而通常采用增量更新方式，即只对上一次更新后又发生了变化的数据进行更新。在这种方式中，根据更新前数据与更新后数据之间的差异部分生成增量数据，供用户下载，以更新该用户的用户终端上的导航数据。

现有的增量更新方式虽然理论上与完全更新方式相比能节约网络带宽和时间，但实际上，由于增量数据的数据量仍然很大，有时甚至比采用完全更新方式时的数据量还大，因此经常对导航数据的更新造成困难。

发明内容

本发明提供一种用于更新导航数据的增量数据的生成方法及生成装置，用以减少增量数据的数据量。

本发明一实施例提供一种用于更新导航数据的增量数据的生成方法，其中包括：

读取原始导航数据块形成原始数据字节流，读取目标导航数据块形成目标数据字节流；

将所述原始数据字节流扩张为原始数据比特流，将所述目标数据字节流扩张为目标数据比特流；

识别所述原始数据比特流与所述目标数据比特流的比特差异信息；

基于所述比特差异信息生成所述增量数据。

本发明另一实施例提供一种用于更新导航数据的增量数据的生成装置，能够实现上述生成方法，该生成装置包括：

读取模板，用于读取原始导航数据块形成原始数据字节流，读取目标导航数据块形成目标数据字节流；

扩张模块，用于将所述原始数据字节流扩张为原始数据比特流，将所述目标数据字节流扩张为目标数据比特流；

识别模块，用于识别所述原始数据比特流与所述目标数据比特流的比特差异信息；和

生成模块，用于基于所述比特差异信息生成所述增量数据。

本发明所述方法能够更准确地获得更新前后导航数据块间的变化，从而在更新导航数据时减少增量数据的数据量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所述用于更新导航数据的增量数据的生成方法的流程图；

图2为图1所示方法中步骤300的具体流程图；

图3为哈希映射表的具体生成过程的举例图；

图4为图1所示方法中步骤400的具体流程图；

图5为图4所示方法中步骤410的具体流程图；

图6为本发明实施例所述用于更新导航数据的增量数据的生成装置的结构示意图；

图7为图6所示生成装置中的识别模块20的结构示意图；

图8为图6所示生成装置中的生成模块40的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本实施例所述用于更新导航数据的增量数据的生成方法包括如下步骤：

步骤100：读取原始导航数据块形成原始数据字节流，读取目标导航数据块形成目标数据字节流。

其中，导航数据块是指根据现有的导航电子地图存储标准，将导航数据以正方形网格为单位而形成的数据块；原始导航数据块是指未进行本次更新之前的旧的导航数据块；目标导航数据块是进行了本次更新之后的新的导航数据块。

步骤200：将所述原始数据字节流扩张为原始数据比特流，将所述目标数据字节流扩张为目标数据比特流。

具体地，通过将一个数据块中的字节按一定顺序排列后便可以形成字节流。1个数据块对应1个字节流。如表1所示，符号“0x”表示十六进制，1个字节通常由两位十六进制数表示，如“0x01”，其对应8个二进制序列，如“00000001”；然后以0和1为值，存储在8个字节的数据串中，如“0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x01”。这样便将一个字节扩张为8个字节，将比特处理转换为正常的字节处理。

表1

例如，如表1所示，为扩张前的字节流与扩张后的比特流的一例，其中，“0x01”表示一个字节，“0x”表示其后的字符为十六进制数字，“00000001”表示与该字节对应的八个比特，其中每位比特的取值为0或1。

步骤300：识别所述原始数据比特流与所述目标数据比特流的比特差异信息。

具体地，如图2所示，该步骤300可以包括如下步骤：

步骤310，形成原始数据哈希映射表和目标数据哈希映射表。

具体地，以所述原始数据比特流中的每个原始比特为起点，计算预设的最短匹配长度内的多个原始比特所对应的原始哈希值，形成原始数据哈希映射表；以所述目标数据比特流中的每个目标比特为起点，计算所述最短匹配长度内的多个目标比特所对应的目标哈希值，形成目标数据哈希映射表。

其中，上述两种哈希映射表的具体生成过程类似，都是遍历比特流，在比特流中的逐个位置计算最短匹配长度的哈希(hash)值，如果小于最短匹配数据长度则停止。哈希映射表是每个哈希值与比特流中的每个位置的对应关系的映射表。例如，如图3所示，分别在比特流的位置0处和位置1处以最短匹配长度通过哈希算法计算出了相应的哈希值。其中，最短匹配长度可以为48比特数据。

通过采用哈希映射表的方式来识别比特差异信息，有利于保证查找结果的准确度。并且，由于导航数据块的数据量通常都小于150K字节，因此运算时间仍在毫秒级别，运算速度很快。

步骤320，在所述原始数据哈希映射表中查找与所述目标哈希值相等的原始哈希值。若没找到则执行步骤330；若找到则执行步骤340。

步骤330，将所述目标哈希值所对应的多个目标比特识别为增加比特。

在本步骤中，目标数据哈希映射表中的某个目标哈希值在原始数据哈希映射表中不存在与之相等的原始哈希值，表明这个目标哈希值所对应的多个目标比特是在原始数据比特流中不存在，在更新时需要额外增加，因此识别为增加比特。

步骤340，将所述目标哈希值所对应的多个目标比特识别为拷贝比特。

在本步骤中，目标数据哈希映射表中的某个目标哈希值在原始数据哈希映射表中存在与之相等的原始哈希值，表明这个目标哈希值所对应的多个目标比特是在原始数据比特流中原本就存在，在更新时不需要额外增加，只要重复利用原有数据即可，因此识别为拷贝比特。

另外，若在所述原始数据哈希映射表中找到多个连续的原始哈希值分别与多个连续的目标哈希值相等，则将所述多个连续的目标哈希值所对应的多个目标比特共同识别为拷贝比特。具体地，如果匹配到第一对相同的原始哈希值与目标哈希值时，继续比较，直到不一致，记录最后匹配长度，获得一个最长的匹配长度。

在上述步骤300中识别完比特差异信息之后，继续执行如下步骤：

步骤400，基于所述比特差异信息生成所述增量数据。

其中，所述增量数据可以采用指令列表的形式，指令的类型可以参见如下的表2所示。

表2

具体地，如图4所示，该步骤400可以包括如下步骤：

步骤410：生成增加指令和拷贝指令。

具体地，基于所述增加比特的数据内容及数据长度生成增加指令。其中，增加比特的数据内容是扩张后的比特流，为了便于实施更新，可以将其收缩为字节流。具体操作如下：将数值为0或1的二进制数据以8个数值为处理单位转换为一个字节内的比特值，而后形成一个字节数值，不足8个的尾部补0处理。

具体地，基于所述拷贝比特在所述原始数据比特流中的位置及数据长度生成拷贝指令。可选地，如表2所示，所述位置可以为绝对位置，所述拷贝指令可以分为两种：位置相对的拷贝指令和隐性相对的拷贝指令。在生成拷贝指令时，可以基于所述拷贝比特在所述原始数据比特流中的相对位置及数据长度生成位置相对的拷贝指令；并基于所述拷贝比特的数据长度生成隐性相对的拷贝指令。通过采用相对偏移和隐性偏移有利于减少指令长度。

步骤420，将所述增加指令与所述拷贝指令归化成指令列表作为所述增量数据。

其中，指令列表中的各个指令的命令部分可以统一存储在增量数据的头部中，各个指令的信息部分依次存储在增量数据的本体部中，指令中的绝对位置、相对位置或数据长度用可变长变量表示。由于命令部分以2比特或3比特表示，因此一个字节能够表示多个命令，命令的压缩率最高达到75％，从而能够进一步减少增量数据的数据量。通过采用指令压缩、可变长变量等编码方法存储指令列表，实现了指令优化和编码优化，从而能够进一步减小增量数据的数据量。

另外，在上述步骤410中，也可以引入滑动指针来辅助生成上述各指令，具体如图5所示，包括如下步骤：

步骤411，设置滑动指针指向所述原始数据比特流。

其中，滑动指针是一种指针变量，具体地，初始化时可以将滑动指针位置赋值为0。

步骤412，当要生成增加指令时，使所述滑动指针向后滑长度等于所述增加指令对应的所述数据长度，生成所述增加指令。

步骤413，当要生成拷贝指令时，使所述滑动指针跳跃至所述原始数据比特流的拷贝位置，并使所述滑动指针向后滑动长度等于所述拷贝指令对应的所述数据长度。

步骤414，比较所述拷贝位置是否等于所述滑动指针的当前位置，若不等则执行步骤415，若相等则执行步骤416。

步骤415，当所述拷贝位置不等于所述滑动指针的当前位置时，则生成所述位置相对的拷贝指令。

其中，该位置相对的拷贝指令在原始数据比特流中的相对位置等于拷贝位置减去滑动指针的当前位置。

步骤416，当所述拷贝位置等于所述当前位置，则生成所述隐性相对的拷贝指令。

图6为本发明实施例所述用于更新导航数据的增量数据的生成装置的结构示意图，该生成装置能够实现上述生成方法，如图所示，该生成装置至少包括：读取模板10、扩张模块20、识别模块30以及生成模块40，其工作原理如下：

读取模板10读取原始导航数据块形成原始数据字节流，读取目标导航数据块形成目标数据字节流；扩张模块20将所述原始数据字节流扩张为原始数据比特流，将所述目标数据字节流扩张为目标数据比特流；识别模块30识别所述原始数据比特流与所述目标数据比特流的比特差异信息；生成模块40基于所述比特差异信息生成所述增量数据。

参照图7所示，上述识别模块30，具体包括：计算单元31，用于以所述原始数据比特流中的每个原始比特为起点，计算预设的最短匹配长度内的多个原始比特所对应的原始哈希值，形成原始数据哈希映射表；以所述目标数据比特流中的每个目标比特为起点，计算所述最短匹配长度内的多个目标比特所对应的目标哈希值，形成目标数据哈希映射表；查找单元32，用于在所述原始数据哈希映射表中查找与所述目标哈希值相等的原始哈希值；识别单元33，用于当所述查找单元未找到时，将所述目标哈希值所对应的多个目标比特识别为增加比特；用于当所述查找单元找到时，将所述目标哈希值所对应的多个目标比特识别为拷贝比特。

参照图8所示，生成模块40可以具体包括：指令单元41基于所述增加比特的数据内容及数据长度生成增加指令，基于所述拷贝比特在所述原始数据比特流中的位置及数据长度生成拷贝指令；归化单元42将所述增加指令与所述拷贝指令归化成指令列表作为所述增量数据。可选地，该拷贝指令可以包括位置相对的拷贝指令和隐性相对的拷贝指令。另外也可以设置滑动指针来辅助生成上述指令。具体地，本发明所述生成装置各模块的功能可以参见前述生成方法实施例的相关说明，此处不再赘述。

在现有技术中，没有考虑导航数据的比特存储特征。为减少数据量，导航数据中的各项数值几乎没有冗余空间，比如表达一条道路是否是隧道，仅以1bit存储，如果用字节存储需要一个字节(8bit)。

如表3所示，如果以原始导航数据块为滑动窗口的基准，[0x01 0x02 0x030x04]比较完成后，新增的[0x02 0x03 0x04]将作为增加类型写进差异数据，但其实其可以从原始导航数据块中找到，并作为拷贝类型写进差异数据，这部分就成了冗余。这是由于在现有算法中没有考虑导航数据的空间相似性而造成的。比如一条新建道路和已有道路相比，除了道路形状不一致外，在道路名称、道路种别、道路宽度、车道个数等可能一致，可以复用已有道路的部分数据。

表3

原始导航数据块	[0x01 0x02 0x03 0x04]
		目标导航数据块	[0x01 0x02 0x03 0x04][0x02 0x03 0x04]

与上述在现有技术相比，如表1所示，如果仅将原始数据和目标数据视为字节流，以字节流中的5个字节范围为滑动窗口，其没有相同的连续数据块，差异很大；但是以比特流分析，原始数据与目标数据仅仅是整体偏移了1bit，差异非常小。因此，本发明在进行增量数据制作时，通过将字节流转换为比特流，基于比特差异生成了增量数据，与基于字节流的现有技术相比，提高了相同数据匹配率准确度高、降低了差异编码的冗余率，从而减少了增量数据的数据量。

实际运行后的结果表明，采用本发明后，中国范围数据的增量数据较现有算法减小31％。针对一个道路的导航数据块进行增量数据量比较发现，匹配度提高后，增量数据减少26％，后投入指令优化和编码优化，增量数据减少27％，总计增量数据减少53％。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种用于更新导航数据的增量数据的生成方法，其特征在于，包括：

将原始数据字节流扩张为原始数据比特流，将目标数据字节流扩张为目标数据比特流；

以所述原始数据比特流中的每个原始比特为起点，计算预设的最短匹配长度内的多个原始比特所对应的原始哈希值，形成原始数据哈希映射表；

以所述目标数据比特流中的每个目标比特为起点，计算所述最短匹配长度内的多个目标比特所对应的目标哈希值，形成目标数据哈希映射表；

在所述原始数据哈希映射表中查找与所述目标哈希值相等的原始哈希值；

若没找到，则将所述目标哈希值所对应的多个目标比特识别为增加比特；

若找到，则将所述目标哈希值所对应的多个目标比特识别为拷贝比特；

基于所述增加比特和所述拷贝比特确定比特差异信息；

基于所述比特差异信息生成所述增量数据。

2.根据权利要求1所述的生成方法，其特征在于，所述识别为拷贝比特包括：若在所述原始数据哈希映射表中找到多个连续的原始哈希值分别与多个连续的目标哈希值相等，则将所述多个连续的目标哈希值所对应的多个目标比特共同识别为拷贝比特。

3.根据权利要求1或2所述的生成方法，其特征在于，生成所述增量数据包括：

基于所述增加比特的数据内容及数据长度生成增加指令；

基于所述拷贝比特在所述原始数据比特流中的位置及数据长度生成拷贝指令；

将所述增加指令与所述拷贝指令归化成指令列表作为所述增量数据。

4.根据权利要求3所述的生成方法，其特征在于，所述生成拷贝指令包括：

基于所述拷贝比特在所述原始数据比特流中的相对位置及数据长度生成位置相对的拷贝指令；

基于所述拷贝比特的数据长度生成隐性相对的拷贝指令。

5.根据权利要求4所述的生成方法，其特征在于，生成所述增量数据包括：

设置滑动指针指向所述原始数据比特流；

当要生成增加指令时，使所述滑动指针向后滑长度等于所述增加指令对应的所述数据长度，生成所述增加指令；

当要生成拷贝指令时，使所述滑动指针跳跃至所述原始数据比特流的拷贝位置，并使所述滑动指针向后滑动长度等于所述拷贝指令对应的所述数据长度；

比较所述拷贝位置是否等于所述滑动指针的当前位置，若不等则生成所述位置相对的拷贝指令；若相等则生成所述隐性相对的拷贝指令。

6.根据权利要求3所述的生成方法，其特征在于，所述指令列表中的命令部分存储在所述增量数据的头部中，所述指令列表中的信息部分存储在所述增量数据的本体部中；所述信息部分包括所述数据内容、所述数据长度及相对位置。

7.根据权利要求6所述的生成方法，其特征在于，所述位置或所述数据长度用可变长变量表示。

8.一种用于更新导航数据的增量数据的生成装置，能够实现上述权利要求1～7中任一项所述的生成方法，其特征在于，包括：

读取模板，用于读取原始导航数据块形成原始数据字节流，读取目标导航数据块形成目标数据字节流；

扩张模块，用于将所述原始数据字节流扩张为原始数据比特流，将所述目标数据字节流扩张为目标数据比特流；

识别模块，用于以所述原始数据比特流中的每个原始比特为起点，计算预设的最短匹配长度内的多个原始比特所对应的原始哈希值，形成原始数据哈希映射表；以所述目标数据比特流中的每个目标比特为起点，计算所述最短匹配长度内的多个目标比特所对应的目标哈希值，形成目标数据哈希映射表；在所述原始数据哈希映射表中查找与所述目标哈希值相等的原始哈希值；当所述查找单元未找到时，将所述目标哈希值所对应的多个目标比特识别为增加比特；用于当所述查找单元找到时，将所述目标哈希值所对应的多个目标比特识别为拷贝比特；基于所述增加比特和所述拷贝比特确定比特差异信息；

生成模块，用于基于所述比特差异信息生成所述增量数据。

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