CN108616927B - 一种数据发送和接收方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数据发送和接收方法及装置。所述方法包括：根据原始数据的数值选择压缩因子和压缩标识，所述原始数据包括符号位和数值位；根据预设压缩后的有效位数和所述压缩因子去除所述原始数据的待去除位，得到初始压缩数据；根据所述有效位数压缩所述初始压缩数据得到压缩后有效数据；发送封装后的所述符号位、压缩后有效数据和压缩标识。利用该方法，能够对原始数据进行快速的压缩，解决传输数据量大而导致数据传输压力过大的问题，有效的减少了数据压缩的时间。在实现上更加简单，资源占用少且数据传输形式简单易行。

Description

一种数据发送和接收方法及装置

技术领域

本发明实施例涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种数据发送和接收方法及装置。

背景技术

随着移动通信技术的快速发展，高速大容量的数据传输成为一个必然的趋势。传输数据量的增大，对基站的光纤数据传输提出了更高要求。例如，随着长期演进(Long TermEvolution，LTE)带宽或者天线数的增多，光口的传输数据不断提高，当单根光纤无法满足传输速率时，只能通过提高光纤速率或增加光纤数量的方法实现高速数据传输，这两种方式都会增加设备成本。

数据传输量的增大，极大的造成传输的压力和设备硬件成本的不断上升，因此，急需要一种数据发送和接收方法，以降低需要传输的数据量。目前数据发送和接收方法降低需要传输的数量时处理过程复杂。如，在对待传输的数据进行压缩的过程中，需要将待传输的数据进行分组，对每组中的全部待传输的数据进行分析。此外，目前数据发送和接收方法在对数据进行压缩与解压缩的过程中需要复杂的硬件资源(如乘法器和/或除法器)。

发明内容

本发明提供的一种数据发送和接收方法及装置，能够更加快速的对数据进行处理。

第一方面，本发明实施例提供了一种数据发送方法，包括：

根据原始数据的数值选择压缩因子和压缩标识，所述原始数据包括符号位和数值位；

根据预设压缩后的有效位数和所述压缩因子去除所述原始数据的待去除位，得到初始压缩数据；

根据所述有效位数压缩所述初始压缩数据得到压缩后有效数据；

发送封装后的所述符号位、压缩后有效数据和压缩标识。

第二方面，本发明实施例还提供了一种数据接收方法，包括：

接收并解封装待解压缩的数据，解封装后的数据包括符号位、压缩后有效数据和压缩标识；

根据所述压缩标识确定对应的压缩因子；

根据所述压缩因子和预设压缩后的有效位数为所述压缩后有效数据添加待添加位，并根据所述符号位的数值，扩展所述压缩后有效数据的符号位；

封装所述符号位和扩展后的数据，得到解压缩后的数据。

第三方面，本发明实施例还提供了一种数据发送装置，包括：

选择模块，用于根据原始数据的数值选择压缩因子和压缩标识，所述原始数据包括符号位和数值位；

去除模块，用于根据预设压缩后的有效位数和所述压缩因子去除所述原始数据的待去除位，得到初始压缩数据；

压缩模块，用于根据所述有效位数压缩所述初始压缩数据得到压缩后有效数据；

发送模块，用于发送封装后的所述符号位、压缩后有效数据和压缩标识。

第四方面，本发明实施例还提供了一种数据接收装置，包括：

接收模块，用于接收并解封装待解压缩的数据，解封装后的数据包括符号位、压缩后有效数据和压缩标识；

压缩因子确定模块，用于根据所述压缩标识确定对应的压缩因子；

扩展模块，用于根据所述压缩因子和预设压缩后的有效位数为所述压缩后有效数据添加待添加位，并根据所述符号位的数值，扩展所述压缩后有效数据的符号位；

封装模块，用于封装所述符号位和扩展后的数据，得到解压缩后的数据。

本发明实施例提供了一种数据发送和接收方法及装置，数据发送方法首先根据原始数据的数值选择压缩因子和压缩标识，所述原始数据包括符号位和数值位；其次根据预设压缩后的有效位数和所述压缩因子去除所述原始数据的待去除位，得到初始压缩数据；然后根据所述有效位数压缩所述初始压缩数据得到压缩后有效数据；最后发送封装后的所述符号位、压缩后有效数据和压缩标识。利用上述技术方案，能够针对每个原始数据的自身特性进行自适应的确定压缩时的参数信息(如压缩因子)，无需参考其他原始数据，从而能够对原始数据进行快速的压缩，有效的减少了数据压缩的时间。并且，在对数据进行压缩的过程中仅需要去除原始数据的部分数据位，无需采用复杂的硬件设备，从而在实现上更加简单，资源占用少。此外，在发送封装后数据的过程中，只需要组合成新的数据传输结构，不需要复杂的传输形式，故数据传输形式简单易行。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的一种数据发送方法的流程示意图；

图2为本发明实施例二提供的一种数据发送方法的流程示意图；

图3为本发明实施例三提供的一种数据接收方法的流程示意图；

图4a为本发明实施例四提供的一种数据接收方法的流程示意图；

图4b为本发明实施例四给出的原始数据8000表示为16bit二进制数的数据结构示意图；

图4c为本发明实例四给出的将原始数据8000截掉待去除位时的数据结构示意图；

图4d为本发明实施例四给出的原始数据8000截掉待去除位后的数据结构示意图；

图4e为本发明实施例四给出的原始数据8000压缩封装后的数据结构示意图；

图4f为本发明实施例四给出的待解压缩的数据添加待添加位后的数据结构示意图；

图4g为本发明实施例四给出的待解压缩的数据进行符号位扩展后的数据结构示意图；

图5为本发明实施例五提供的一种数据发送装置的结构示意图；

图6为本发明实施例六提供的一种数据接收装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或步骤)描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种数据发送方法的流程示意图，该方法可适用于在对原始数据进行发送时，需要对原始数据进行压缩以降低传输量的情况，该方法可以由本发明实施例提供的数据发送装置来执行，其中该装置可由软件和/或硬件实现，并一般集成在数据发送设备上。

如图1所述，本发明实施例一提供的一种数据发送方法，包括如下步骤：

S101、根据原始数据的数值选择压缩因子和压缩标识，所述原始数据包括符号位和数值位。

在本实施例中，原始数据可以理解为在数据发送之前未进行压缩的原数据。数值可以理解为原始数据的大小。压缩因子可以理解为根据原始数据自身特性确定的压缩参考量。压缩标识可以理解为用于标识原始数据压缩方式的标识信息。符号位可以理解为用于标识原始数据符号的数据位。数值位可以理解为用于标识原始数据绝对值大小的数据位。

可以理解的是，针对原始数据的数值选取压缩因子和压缩标识，能够在对原始数据进行压缩处理的过程中更具有适应性，因为不同大小的数据对应有不同的压缩因子和压缩标识。

一般地，为了更加快速的对数据进行压缩，可以为不同的原始数据设置不同的压缩因子和压缩标识。可以理解的是，本实施例可以预设一个关系表，其中关系表中记载了不同原始数据对应的压缩因子和压缩标识。所述关系表中也可以记载有不同预设数值区间及所对应各预设数值区间的压缩因子和压缩标识。在根据原始数据的数值选择压缩因子和压缩标识时，可以通过查找所述关系表确定压缩因子和压缩标识。

此外，本步骤也可以首先基于原始数据位数确定预设数值区间的划分，以建立关系表。在对原始数据压缩之前在预设数值区间中查询所述原始数据所对应的压缩因子和压缩标识。需要说明的是，原始数据位数可以根据数据发送系统的性能确定，不同的数据发送系统中原始数据位数可以不同。

S102、根据预设压缩后的有效位数和所述压缩因子去除所述原始数据的待去除位，得到初始压缩数据。

在本实施例中，预设压缩后的有效位数可以理解为预先设定的原始数据压缩后数据的有效数据的位数，其中有效数据用于标识数据的数值。待去除位可以理解为从原始数据最低数据位开始，根据预设压缩后的有效位数和压缩因子所确定的数据位。初始压缩数据可以理解为原始数据中去除待去除位后等待进一步压缩的数据。

一般地，预设压缩后的有效位数可以理解为数据发送系统根据其所需的压缩率和失真率所预设的压缩后的有效位数，也可以理解为在对数据进行压缩之前用户所输入的压缩后的有效位数。其中，预设压缩后的有效位数可以为基于原始数据位数所确定的经验值，也可以为通过神经网络训练确定的数值。

具体地，本实施例可以根据预设压缩后的有效位数和压缩因子确定原始数据待去除位的位数，并基于确定出的位数去除原始数据的待去除位，以得到初始压缩数据。

S103、根据所述有效位数压缩所述初始压缩数据得到压缩后有效数据。

在本实施例中，压缩后有效数据可以理解为原始数据压缩后的用于标识压缩后数据绝对值大小的数据。

具体的，在确定出初始压缩数据后，本步骤可以进一步基于预设压缩后的有效位数，从初始压缩数据中提取出与所述预设压缩后的有效位数相同位数的数据以得到压缩后有效数据；

本实施例也可以根据压缩因子和压缩后的有效数据位数对所述原始数据进行移位和截位，以获取所述原始数据的符号位和压缩后的有效数据位。具体地，如果压缩后的有效数据位数为M，压缩因子为K，则得到压缩后有效数据的过程可以为：将原始数据左移M位并补零，然后截掉低K位，保留截取完的数据的低M位作为压缩后有效数据。在此过程中也可以获取最高位作为符号位S。

可以理解的是，本实施例中也可以直接基于预设压缩后的有效位数和压缩因子压缩原始数据以得到压缩后有效数据。具体的，可以直接基于预设压缩后的有效位数和压缩因子的差值以及预设压缩后的有效位数，确定在原始数据中提取的数据位。如，将确定出的差值减1得到原始数据中的最低数据位，将所述差值减1加上预设压缩后的有效位数得到原始数据中的最高数据位，截取原始数据中最高数据位至最低数据位内的数据位作为压缩后的有效数据。

S104、发送封装后的所述符号位、压缩后有效数据和压缩标识。

在本实施例中，在得到压缩后有效数据后，本步骤可以将原始数据的符号位、压缩后有效数据和压缩标识按照预设顺序进行封装，并发送封装后的数据。需要说明的是，在进行封装的过程中符号位、压缩后有效数据和压缩标识的顺序不作限定，可以为任意顺序，只要接收端在接收到封装后的数据能够识别出封装数据中相应的内容即可。如可以将符号位、压缩后有效数据和压缩标识按照由高到低的顺序进行封装。

本发明实施例一提供的一种数据发送方法，首先根据原始数据的数值选择压缩因子和压缩标识，所述原始数据包括符号位和数据位；其次根据预设压缩后的有效位数和所述压缩因子去除所述原始数据的待去除位，得到初始压缩数据；然后根据所述有效位数压缩所述初始压缩数据得到压缩后有效数据；最终发送封装后的所述符号位、压缩后有效数据和压缩标识。利用上述方法，能够针对每个原始数据的自身特性自适应的确定压缩时的参数信息(如压缩因子)，无需参考其他原始数据，从而能够对原始数据进行快速的压缩，解决传输数据量大而导致数据传输压力过大的问题以及现有技术中光口速率过大而导致的设备硬件成本增加的问题，有效的减少了数据压缩的时间。并且，在对数据进行压缩的过程中仅需要去除原始数据的部分数据位，无需采用复杂的硬件设备，从而在实现上更加简单，资源占用少。此外，在发送封装后数据的过程中，只需要组合成新的数据传输结构，不需要复杂的传输形式，故数据传输形式简单易行。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的一种数据发送方法的流程示意图，本实施例二在上述各实施例的基础上进行优化。在本实施例中，将根据原始数据的数值选择压缩因子和压缩标识，进一步具体化为：确定原始数据的数值位的数值所在的预设数值区间；根据所述所在的预设数值区间确定对应的压缩因子，并将所述所在的预设数值区间的标识作为压缩标识。

进一步地，本实施例还将原始数据优化为二进制数据，在所述确定原始数据的数值位的数值所在的预设数值区间之前，进一步优化包括：根据原始数据位数和预设压缩后的数据位数，确定标识位数；基于所述原始数据位数和所述标识位数，确定各预设数值区间，并将所述各预设数值区间的最大值以二为底的对数确定为对应预设数值区间的压缩因子；基于所述标识位数设置所述各预设数值区间的标识。

在上述优化的基础上，本实施例将根据预设压缩后的有效位数和所述压缩因子去除所述原始数据的待去除位，得到初始压缩数据，具体优化为：将所述压缩因子减去预设压缩后的有效位数，得到待去除位数；根据所述待去除位数去除所述原始数据中相应位数的待去除位，得到初始压缩数据。

在上述优化的基础上，本实施例将根据所述有效位数压缩所述初始压缩数据得到压缩后有效数据，进一步具体化为：根据所述有效位数截取所述初始压缩数据中相应位数的低数据位，得到压缩后有效数据。

本实施例尚未详尽的内容请参考实施例一。

如图2所示，本发明实施例二提供的一种数据发送方法，包括如下步骤：

S201、根据原始数据位数和预设压缩后的数据位数，确定标识位数。

在本实施例中，原始数据位数可以理解为原始数据中总的数据位的个数。预设压缩后的数据位数可以理解为预先设定的原始数据压缩后数据位所占位数。其中数据位可以包括符号位和数值位。标识位数可以理解为标识所占位数。其中标识用于标识原始数据所处区间。

一般的，预设压缩后的数据位数可以是数据发送系统预先设定的，也可以是基于原始数据位数和压缩率确定的。在本实施例中原始数据可以为二进制数据，本步骤在确定标识位数时，可以基于原始数据位数中有效数据的位数、压缩后的数据位数和失真率，确定出标识位数。可以理解的是，标识位数越多压缩后数据位中有效数据的位数越少。相应的，标识位数越少压缩后数据位中有效数据的位数越多。标识位数越多可以用于标识越多的数据区间，有效数据所占位数越多可以在解压后更接近原始数据。所以，在本步骤中可以根据原始数据位数和预设压缩后的数据位数在结合压缩率和失真率，确定出标识位数。

S202、基于所述原始数据位数和所述标识位数，确定各预设数值区间，并将所述各预设数值区间最大值加一的以二为底的对数确定为对应预设数值区间的压缩因子。

在本实施例中，预设数值区间可以理解为用于对原始数据进行分类的区间。其中，预设数值区间的划分可以基于原始数据位数和标识位数。具体地，基于标识位数确定预设数值区间的个数。示例性的，由于一位二进制数可以标识两个预设数值区间，m位(m为正整数)二进制数可以用于标识2^m个预设数值区间，若标识位数为1位，则可以确定两个预设数值区间。

在本步骤中，基于原始数据位数确定区间的大小，示例性的，若原始数据位数为n位，由于原始数据为二进制数，其最高位为符号位，故n位二进制数所能标识的数值的绝对值的范围为(0 2^n-1-1)，在此基础上，再结合标识位数确定将区间(0 2^n-1-1)划分为几个预设数值区间。

需要注意的是，在划分的过程中是从原始数据的次高数据位依次向低数据位进行划分的。具体的，可以理解为将区间(0 2^n-1-1)的最大值向区间最小值进行划分，且每次划分的过程中将2的指数减1以进行预设数值区间的划分。如，若标识位数为1位，则将区间(02^n-1-1)划分为两个：(0 2^n-2-1)和(2^n-2 2^n-1-1)；若标识位数为2位，则区间(0 2^n-1-1)划分为四个：(0 2^n-4-1)、(2^n-4 2^n-3-1)、(2^n-3 2^n-2-1)和(2^n-2 2^n-1-1)。

本实施例中基于标识位数和原始数据位数对预设数值区间进行划分后，可以进一步基于划分后的区间确定压缩因子。具体的，若预设数值区间为：(0 2^n-2-1)和(2^n-2 2^n-1-1)，则区间(0 2^n-2-1)的压缩因子为区间最大值2^n-2-1加1的以二为底的对数，即n-2，区间(2^n-2 2^n-1-1)的压缩因子为区间最大值2^n-1-1加1的以二为底的对数，即n-1。

S203、基于所述标识位数设置所述各预设数值区间的标识。

在本实施例中，标识可以理解为各预设数值区间的标记。示例性的，若标识位数为1，则可以划分为两个预设数值区间。1位二进制所能表示的0和1设置为两个预设数值区间的标识。需要说明的是，各预设数值区间设置的标识的数值并不作限定，只要能够唯一标识预设数值区间并能够使接收端基于该标识确定出对应的预设数值区间即可。

可以理解的是，发送端确定出各预设数值区间的标识后，可以将各预设数值区间，及对应的压缩因子和压缩标识发送至接收端，以使接收端基于该对应关系对待解压缩的数据进行解压缩。

示例性的，若标识位数为1，则可以将区间(0 2^n-1-1)划分为两个：(0 2^n-2-1)和(2^{n -2} 2^n-1-1)，并可以用0标识(0 2^n-2-1)，用1标识(2^n-2 2^n-1-1)；也可以用1标识(0 2^n-2-1)，用0标识(2^n-2 2^n-1-1)。

S204、确定原始数据的数值位的数值所在的预设数值区间。

在本实施例中，在对原始数据进行压缩的过程中，由于预先对原始数据定义了预设数值区间，故本步骤中，可以基于原始数据的数值位的数值确定其所在的预设数值区间。

具体的，原始数据包括符号位和数值位，基于原始数据的数值位的数值可以理解为确定原始数据的绝对值大小。判断原始数据的数值位的数值所在的预设数值区间可以通过将原始数据的数值位的数值与各预设数值区间的最大值和最小值进行比对。如果原始数据的数值位的数值大于预设数值区间的最小值且小于预设数值区间的最大值，则可以确定该预设数值区间为所述原始数据的数值位的数值所在的预设数值区间。

示例性地，如果原始数据为nbit数据，预设的数值区间为：(0 2^n-4-1)、(2^n-42^n-3-1)、(2^n-3 2^n-2-1)和(2^n-2 2^n-1-1)。在对原始数据进行分类判断(确定原始数据所在的预设数值区间)的过程中，判断原始数据的绝对值是属于(0 2^n-4-1)间、(2^n-4 2^n-3-1)间、(2^n-3 2^n-2-1)间还是属于(2^n-2 2^n-1-1)间。在确定出原始数据的绝对值所在的预设数值区间后，则可以进一步确定出对应的压缩因子K和压缩标识B。

S205、根据所在的预设数值区间确定对应的压缩因子，并将所述所在的预设数值区间的标识作为压缩标识。

在本实施例中，在确定出原始数据所在的预设数值区间后，可以基于预设数值区间、压缩因子和标识的对应关系，进一步确定出原始数据的压缩因子和压缩标识。具体地，本步骤可以将原始数据所在的预设数值区间的标识确定为原始数据的压缩标识，将原始数值区间对应的压缩因子确定为原始数据的压缩因子。

S206、将所述压缩因子减去预设压缩后的有效位数，得到待去除位数。

在本实施例中，基于原始数据选择压缩因子和压缩标识后，本步骤则可以进一步基于确定出的压缩因子减去预设压缩后的有效位数，以将两者的差值确定为待去除位数，从而本实施例能够进一步基于确定出的待去除位数对原始数据进行处理。

S207、根据所述待去除位数去除所述原始数据中相应位数的待去除位，得到初始压缩数据。

具体的，在确定出待去除位数后，本步骤将原始数据中从最低位开始去除与所述待去除位数相同位数的数据位，以得到初始压缩数据。

S208、根据所述有效位数截取所述初始压缩数据中相应位数的低数据位，得到压缩后有效数据。

在本实施例中，在得到初始压缩数据后，本步骤进一步基于预设压缩后的有效位数，从初始压缩数据的最低数据位开始向高数据位，截取与所述有效位数相同位数的数据位，以将截取出的数据确定为压缩后有效数据。

S209、发送封装后的所述符号位、压缩后有效数据和压缩标识。

在本实施例中，在确定出原始数据的符号位、压缩后有效数据和压缩标识后，本步骤可以将符号位、压缩后有效数据和压缩标识按照设定顺序发送，以使接收端接收到封装后的数据进行解封装，以得到符号位、压缩后有效数据和压缩标识。

本发明实施例二提供的一种数据发送方法，具体化了选择压缩因子和压缩标识的操作、得到初始压缩数据的操作和得到压缩后有效数据的操作，此外，还优化包括了确定各预设数值区间的操作。利用该方法，能够针对每个原始数据自身的数值和各预设数值区间，确定原始数据所对应的压缩因子和压缩标识，无需参考其他原始数据，从而实现了对原始数据的快速压缩，解决传输数据量大而导致数据传输压力过大的问题以及现有技术中光口速率过大而导致的设备硬件成本增加的问题，有效的减少了数据压缩的时间。并且，在对数据进行压缩的过程中仅需要去除原始数据的部分数据位，所以无需采用复杂的硬件设备(如乘法器)，从而在实现上更加简单，资源占用少。此外，在发送封装后数据的过程中，只需要发送封装后的符号位、压缩后有效数据和压缩标识，不需要复杂的传输形式，故数据传输形式简单易行。

实施例三

图3为本发明实施例三提供的一种数据接收方法的流程示意图，该方法可适用于在对原始数据进行接收时，需要对接收到的待解压缩的数据进行解压缩的情况，该方法可以由本发明实施例提供的数据接收装置来执行，其中该装置可由软件和/或硬件实现，并一般集成在数据接收设备上。

如图3所述，本发明实施例三提供的一种数据接收方法，包括如下步骤：

S301、接收并解封装待解压缩的数据，解封装后的数据包括符号位、压缩后有效数据和压缩标识。

在本实施例中，待解压缩的数据可以理解为需要进行解压缩的数据。

一般地，本步骤接收到待解压缩的数据后，将接收到的待解压缩的数据进行解封装，以得到符号位、压缩后有效数据和压缩标识。可以理解的是，待解压缩的数据可以为数据发送方法中所发送的封装后的所述符号位、压缩后有效数据和压缩标识。

具体地，本步骤在进行解封装的过程中，可以按照预先设定的解封装标准对待解压缩的数据进行解封装；也可以在发送端确定出封装标准后，接收该封装标准。其中，预先设定的解封装标准中可以约定待解压缩的数据中各数据的存储顺序，以便于在接收端解封装的过程中，能够提取出待解压缩的数据中的符号位、压缩后有效数据和压缩标识。

S302、根据所述压缩标识确定对应的压缩因子。

在本实施例中，数据接收方法可以应用于数据接收端，在根据压缩标识确定对应的压缩因子的过程中，所遵循的对应关系要与数据发送端所遵循的对应关系一致。

具体的，本实施例可以基于数据接收端预先与数据发送端所约定的规则确定压缩标识所对应的压缩因子，也可以在数据接收端和数据发送端建立连接之后，将双方的通信协议以及在通信过程中的所约定的规则(如压缩标识与压缩因子的对应关系)进行交互。

一般地，压缩标识和压缩因子一一对应，基于确定出的压缩标识能够进一步确定出压缩因子。两者的对应关系结合预设数值区间可以形成一数据关系表，以使接收端和发送端基于该数据关系表进行压缩和解压缩。

S303、根据所述压缩因子和预设压缩后的有效位数为所述压缩后有效数据添加待添加位，并根据所述符号位的数值，扩展所述压缩后有效数据的符号位。

在本实施例中，预设压缩后的有效位数可以理解为原始数据压缩后数据的有效数据的位数。

在确定出压缩因子后，本步骤可以结合预设压缩后的有效位数为压缩后有效数据添加待添加位。具体的，可以基于压缩因子和预设压缩后的有效位数的差值为压缩后有效数据添加待添加位。可以理解的是，本步骤中为压缩后有效数据添加待添加位的目的是将压缩后有效数据还原为与原始数据相同位数的数据。其中原始数据为数据发送端进行压缩前的数据。

在本实施例中，在为压缩后有效数据添加待添加位后，可以进一步对符号位进行扩展。需要说明的是，在基于符号位的数值扩展压缩后有效数据的符号位的过程中，可以基于本实施例中确定出的压缩因子确定待扩展位数。具体的，将原始数据位数所能表示的最大值加1后，取以二为底的对数，然后将确定出的对数值减去压缩因子，以得到待扩展位数。本步骤则可以进一步基于确定出的待扩展位数对压缩后有效数据的符号位进行扩展。

此外，在对压缩后有效数据添加待添加位的过程中，添加的数据的数值不作限定，可以添加全0，也可以基于经验值或基于压缩后有效数据确定添加的数值。

需要说明的是，本步骤中为压缩后有效数据添加待添加位和扩展符号位的操作的执行顺序不作限定，可以先执行添加待添加位的操作，再执行扩展符号位的操作；也可以先执行扩展符号位的操作，再执行添加待添加位的操作；还可以同时执行扩展符号位的操作和添加待添加位的操作。

S304、封装所述符号位和扩展后的数据，得到解压缩后的数据。

在本实施例中，在确定出符号位和扩展后的数据后，可以进一步封装所述符号位和扩展后的数据，以得到压缩后的数据。在封装的过程中符号位可以位于扩展后的数据的最高位。

本发明实施例三提供的一种数据接收方法，首先接收并解封装待解压缩的数据，解封装后的数据包括符号位、压缩后有效数据和压缩标识；其次根据所述压缩标识确定对应的压缩因子；然后根据所述压缩因子和预设压缩后的有效位数为所述压缩后有效数据添加待添加位，并根据所述符号位，扩展所述压缩后有效数据的符号位；最后封装所述符号位和扩展后的数据，得到解压缩后的数据。利用上述方法，能够针对每个待解压缩的数据的自身特性进行自适应的解压缩以得到解压后的数据，无需参考其他待解压缩的数据，从而能够对待解压缩的数据进行快速的解压缩，解决传输数据量大而导致数据传输压力过大的问题以及现有技术中光口速率过大而导致的设备硬件成本增加的问题，有效的减少了数据解压缩的时间。并且，在对数据进行解压缩的过程中仅需要添加压缩后有效数据的待添加位，并扩展压缩后有效数据的符号位，无需采用复杂的硬件设备，从而在实现上更加简单，资源占用少。

实施例四

图4a为本发明实施例四提供的一种数据接收方法的流程示意图，本实施例四在上述各实施例的基础上进行优化。在本实施例中，将根据所述压缩因子和预设压缩后的有效位数为所述压缩后有效数据添加待添加位，进一步具体化为：将所述压缩因子减去预设压缩后的有效位数，得到待添加位数；根据所述待添加位数为所述压缩后有效数据添加相应位数的待添加位。

进一步地，本实施例还将根据所述符号位的数值，扩展所述压缩后有效数据的符号位，进一步优化包括：将预设原始数据位数减去所述待扩展数据的位数，得到待扩展位数；在所述压缩后有效数据的符号位后扩展与所述待扩展位数相同个数的与所述符号位的数值相同的数据。本实施例尚未详尽的内容请参考实施例三。

如图4a所示，本发明实施例四提供的一种数据接收方法，包括如下步骤：

S401、接收并解封装待解压缩的数据，解封装后的数据包括符号位、压缩后有效数据和压缩标识。

S402、根据所述压缩标识确定对应的压缩因子。

S403、将所述压缩因子减去预设压缩后的有效位数，得到待添加位数。

在本实施例中，在确定出压缩因子后，将压缩因子减去预设压缩后的有效位数，得到待添加位数，以可以基于确定出的待添加位数对压缩后有效数据添加待添加位。

S404、根据所述待添加位数为所述压缩后有效数据添加相应位数的待添加位，以得到待扩展数据。

在确定出待添加位数后，本步骤根据确定出的待添加位数为压缩后有效数据添加与待添加位数相同位数的待添加位，以得到待扩展数据。具体的，从压缩后有效数据的最低数据位后添加与待添加位数相同位数的数据。

可以理解的是，本实施例也可以将压缩后有效数据向高数据位左移与压缩因子相同数值的位数，然后从移位后的数据的最低位开始截取预设压缩后的有效位数位。

S405、将预设原始数据位数减去所述待扩展数据的位数，得到待扩展位数。

在本实施例中，在扩展压缩后有效数据的符号位时，本步骤可以将预设原始数据位数减去待扩展数据所占的位数，确定出待扩展数据与预设原始数据位数相差的位数，以得到待扩展位数。

S406、在所述待扩展数据的符号位后扩展与所述待扩展位数相同个数的与所述符号位的数值相同的数据。

在本实施例中，在确定出待扩展位数后，本步骤可以在待扩展数据的符号位后对待扩展数据进行扩展。具体的，本步骤在待扩展数据的符号位后扩展与待扩展位数相同位数的数据，其中数据的数值与符号位的数值相同。

S407、封装所述符号位和扩展后的数据，得到解压缩后的数据。

示例性地，本发明实施例一和实施例二提供的数据发送方法(应用于发送端)和本实施例所提供的数据接收方法(应用于接收端)的一具体实现过程可以如下：

在发送端，确定每个原始数据所属的分类，并确定所属类的压缩因子K和压缩标识B；根据原始数据对应的压缩因子K和预设压缩后的有效位数M，对每个原始数据进行截位，得到压缩后有效数据，并将符号位、压缩后有效数据和压缩标识构成新的数据传输结构发送给接收端。

更加具体的，发送端首先将Nbit的基站IQ数据，根据其绝对值的大小定义为4类，并确定这4类分别对应的压缩因子K和相应的压缩标识B；其次对每个待压缩的数据(原始数据)进行分类判断，确定其属于第一类，第二类，第三类还是第四类数据，并确定其对应的压缩因子K和压缩标识B；再根据压缩因子K和预设压缩后的有效位数M，对每个Nbit的IQ数据进行截位，得到压缩后的有效数据(如，压缩因子K减去预设压缩后的有效位数M得到待去除位数K-M，截掉原始数据的低K-M位，然后保留截位后数据的低M位作为压缩后的有效数据)；然后将原始数据的最高位(符号位)S、压缩后有效数据和压缩标识B依次按照由高到低的位置构成新的数据传输结构形式发送给接收端。具体的，封装后的数据可以为1bit的符号位、Mbit的压缩后有效数据位和2bit标识位按照由高到低的顺序形成。

在接收端，根据新的数据传输结构形式依次确定出符号位S、压缩到的有效数据位和压缩标识B，然后进行解压缩还原出Nbit的IQ数据。

需要说明的是，利用上述数据发送方法和数据接收方法可以减少传输量、降低传输压力，由发送端的数据发送装置发送封装后的数据至接收端，然后由接收端的数据接收装置接收该封装后的数据，并对该封装数据进行解压。

其中，所述的Nbit的IQ数据(N为大于1的正整数)定义为4类包括：定义第一类数据为数据绝对值大小在0到2^(N-4)-1之间的数据，相应的第一类数据的压缩因子K为N-4，而压缩标识B表示为00；第二类数据为数据绝对值大小在2^(N-4)到2^(N-3)-1之间的数据，相应的第二类数据的压缩因子K为N-3，而压缩标识B表示为01；第三类数据为数据绝对值大小在2^(N-3)到2^(N-2)-1之间的数据，相应的第三类数据的压缩因子K为N-2，而压缩标识B表示为10；第四类数据为数据绝对值大小在2^(N-2)到2^(N-1)-1之间的数据，相应的第四类数据的压缩因子K为N-1，而压缩标识B表示为11。需要说明的是，压缩标识数值的选取不作限定，只要能够用于标识预设数值区间即可。

此外，发送端封装所述符号位、压缩后有效数据和压缩标识的封装形式可以为：最高位为1bit符号位S，其次为Mbit压缩后有效数据，再次为2bit的压缩标识B。由此可见，用于传输的新形式的数据位宽小于原IQ数据的位宽N，故达到了减少传输量的目的。

更加具体地，针对基站IQ数据，其I部和Q部的位宽N都为16bit，16bit中的最左边(最高位)的1bit是符号位，数值1为负，数值0为正，其余15比特为有效数据位，16bit的IQ数据表示范围为-32768到32767。对16bit的IQ数据分为4类，第一类数据为数据绝对值大小在0到4095之间的数据，相应的，第一类的压缩因子K为12，而压缩标识B表示为00；第二类数据为数据绝对值大小在4096到8191之间的数据，相应的第二类的压缩因子K为13，而压缩标识B表示为01；第三类数据为数据绝对值大小在8192到16383之间的数据，相应的第三类的压缩因子K为14，而压缩标识B表示为10；第四类数据为数据绝对值大小在16384到32767之间的数据，相应的第四类的压缩因子K为15，而压缩标识B表示为11。

例如本实施例中，对位宽为16比特的IQ数据进行压缩，压缩到7bit有效数据，即M为7。对16bit的IQ数据8000进行分类判断，其属于4096到8191之间，故属于第二类数据，第二类数据所对应的压缩因子K为13，压缩标识B为01。由压缩因子K为13，压缩后的有效位数M为7，确定出待去除位数为K-M＝6，故将原来16bit的IQ数据8000(表示为二进制数为0001111101000000)截掉低6位，得到0001111101，并针对截取后数据，保留最高符号位0和截取低7位1111101。最后将1bit符号位、7bit压缩后有效数据和2bit压缩标识封装后发送至接收端。

可以理解的是，本实施例将16bit原始数据经过数据发送装置压缩为10bit数据进行传输，有效的减少了传输数据量。接收端接收10bit封装后的数据后，对其进行解封装得到16bit解封装后数据。

图4b为本发明实施例四给出的原始数据8000表示为16bit二进制数的数据结构示意图。如图4b所示，该数据结构中最高位为符号位，低15位为有效数据位。

图4c为本发明实例四给出的将原始数据8000截掉待去除位时的数据结构示意图。由于原始数据8000属于第二类，其所对应的压缩因子K为13，预设压缩后的有效位数M为7，则待去除位数为K-M＝6，故截掉原始数据的低6位。如图4c所示，该数据结构中低6位为待去除位。

图4d为本发明实施例四给出的原始数据8000截掉待去除位后的数据结构示意图。如图4d所示，该数据结构的数据最高位为符号位，低7bit数据位为压缩后有效数据。

图4e为本发明实施例四给出的原始数据8000压缩封装后的数据结构示意图。如图4e所示，该数据结构为1bit符号位，7bit压缩后有效数据及2bit压缩标识，即将16bit数据压缩到10bit，相对于原来的16bit大大的减少了传输的数据量。

在接收端，根据新的数据传输结构依次确定出符号位S、压缩后有效数据和压缩标识B，再由压缩标识B确定接收到的数据属于哪一类及对应的压缩因子K，接收端将压缩后的数据根据压缩因子K和预设压缩后的有效位数M，确定出待添加位数为K-M位，对压缩后的数据进行低位补K-M个0；；最后再对符号位进行扩展，得到解压缩后的IQ数据。

例如，在接收端接收到如图4e所示的原始数据8000压缩封装后的数据，接收端识别出其中的符号位S＝0、压缩后有效数据1111101和压缩标识01。

图4f为本发明实施例四给出的待解压缩的数据添加待添加位后的数据结构示意图。接收端根据压缩标识B为01，即可确定待解压缩的数据为第二类数据，并且其所对应的压缩因子K为13，根据压缩后的有效位数M为7比特，可确定待添加位数为K-M＝6位，故对前8bit数据即符号位S和压缩后有效数据进行低位补6个0。如图4f所示，该数据结构低6位为添加的数据位。

图4g为本发明实施例四给出的待解压缩的数据进行符号位扩展后的数据结构示意图。如图4g所示，对待解压缩的数据进行符号位扩展，由于截位后的数据位宽不再是16比特，所以要进行符号位扩展，将数据扩展到16比特。符号位扩展如图4g所示，该数据共有14位，其中第1位为符号位，其余13位为有效数据位。对该14位的第1位符号位进行2bit符号位扩展，使数据变为16bit的数据，本例符号位扩展到了3位，有效数据位为13位，共为16bit的解压缩数据。

本发明实施例四提供的一种数据接收方法，具体化了添加压缩后有效数据待添加位操作和扩展压缩后有效数据符号位操作。利用该方法，能够针对每个待解压缩的数据中所包含的符号位、压缩后有效数据和压缩标识，进行自适应的解压缩，无需参考其他待解压缩的数据，从而能够对待解压缩的数据进行快速的解压缩，有效的提高了数据解压缩的时间。并且，在对数据进行解压缩的过程中仅需要基于待添加位数添加压缩后有效数据的待添加位，并基于待扩展位数扩展压缩后有效数据的符号位，无需采用复杂的硬件设备，从而在实现上更加简单，资源占用少。

实施例五

图5为本发明实施例五提供的一种数据发送装置的结构示意图，该装置适用于在对原始数据进行发送时，需要对原始数据进行压缩以降低传输量的情况，其中该装置可由软件和/或硬件实现，并一般集成在数据发送设备上。如图5所示，该数据发送装置包括：选择模块51、去除模块52、压缩模块53和发送模块54。

其中，选择模块51，用于根据原始数据的数值选择压缩因子和压缩标识，所述原始数据包括符号位和数值位；

去除模块52，用于根据预设压缩后的有效位数和所述压缩因子去除所述原始数据的待去除位，得到初始压缩数据；

压缩模块53，根据所述有效位数压缩所述初始压缩数据得到压缩后有效数据；

发送模块54，用于发送封装后的所述符号位、压缩后有效数据和压缩标识。

在本实施例中，该数据发送装置首先通过选择模块根据原始数据的数值选择压缩因子和压缩标识，所述原始数据包括符号位和数据位；其次通过去除模块根据预设压缩后的有效位数和所述压缩因子去除所述原始数据的待去除位，得到初始压缩数据；然后根据压缩模块根据所述有效位数压缩所述初始压缩数据得到压缩后有效数据；最后根据发送模块发送封装后的所述符号位、压缩后有效数据和压缩标识。

本发明实施例五提供的一种数据发送装置，能够针对每个原始数据的自身特性自适应的确定压缩时的参数信息(如压缩因子)，无需参考其他原始数据，从而能够对原始数据进行快速的压缩，解决传输数据量大而导致数据传输压力过大的问题以及现有技术中光口速率过大而导致的设备硬件成本增加的问题，有效的减少了数据压缩的时间。并且，在对数据进行压缩的过程中仅需要去除原始数据的部分数据位，无需采用复杂的硬件设备，从而在实现上更加简单，资源占用少。此外，在发送封装后数据的过程中，只需要组合成新的数据传输结构，不需要复杂的传输形式，故数据传输形式简单易行。

进一步地，选择模块51，具体可用于：确定原始数据的数值位的数值所在的预设数值区间；根据所述所在的预设数值区间确定对应的压缩因子，并将所述所在的预设数值区间的标识作为压缩标识。

在上述优化的基础上，原始数据优化为二进制数据，数据发送装置还优化包括了：

标识位数确定模块55，用于在所述确定原始数据的数值位的数值所在的预设数值区间之前，根据原始数据位数和预设压缩后的数据位数，确定标识位数；

压缩因子确定模块56，用于基于所述原始数据位数和所述标识位数，确定各预设数值区间，并将所述各预设数值区间的最大值以二为底的对数确定为对应预设数值区间的压缩因子；

标识设置模块57，用于基于所述标识位数设置所述各预设数值区间的标识

在上述优化的基础上，去除模块52，具体可用于：将所述压缩因子减去预设压缩后的有效位数，得到待去除位数；根据所述待去除位数去除所述原始数据中相应位数的待去除位，得到初始压缩数据。

在上述优化的基础上，压缩模块53，具体可用于：根据所述有效位数截取所述初始压缩数据中相应位数的低数据位，得到压缩后有效数据。

上述数据发送装置可执行本发明任意实施例所提供的数据发送方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

实施例六

图6为本发明实施例六提供的一种数据接收装置的结构示意图，该装置适用于在对原始数据进行接收时，需要对接收到的待解压缩的数据进行解压缩的情况，其中该装置可由软件和/或硬件实现，并一般集成在数据接收设备上。如图6所示，该数据接收装置包括：接收模块61、压缩因子确定模块62、扩展模块63和封装模块64。

其中，接收模块61，用于接收并解封装待解压缩的数据，解封装后的数据包括符号位、压缩后有效数据和压缩标识；

压缩因子确定模块62，用于根据所述压缩标识确定对应的压缩因子；

扩展模块63，用于根据所述压缩因子和预设压缩后的有效位数为所述压缩后有效数据添加待添加位，并根据所述符号位的数值，扩展所述压缩后有效数据的符号位；

封装模块64，用于封装所述符号位和扩展后的数据，得到解压缩后的数据。

在本实施例中，该数据接收装置首先通过接收模块接收并解封装待解压缩的数据，解封装后的数据包括符号位、压缩后有效数据和压缩标识；其次通过压缩因子确定模块根据所述压缩标识确定对应的压缩因子；然后根据扩展模块根据所述压缩因子和预设压缩后的有效位数为所述压缩后有效数据添加待添加位，并根据所述符号位的数值，扩展所述压缩后有效数据的符号位；最后根据封装模块封装所述符号位和扩展后的数据，得到解压缩后的数据。

本发明实施例六提供的一种数据接收装置，能够针对每个待解压缩的数据的自身特性进行自适应的解压缩，无需参考其他待解压缩的数据，从而能够对待解压缩的数据进行快速的解压缩，解决传输数据量大而导致数据传输压力过大的问题以及现有技术中光口速率过大而导致的设备硬件成本增加的问题，有效的减少了数据解压缩的时间。并且，在对数据进行解压缩的过程中仅需要添加压缩后有效数据的待添加位，并扩展压缩后有效数据的符号位，无需采用复杂的硬件设备，从而在实现上更加简单，资源占用少。

进一步地，扩展模块63，具体可用于：将所述压缩因子减去预设压缩后的有效位数，得到待添加位数；根据所述待添加位数为所述压缩后有效数据添加相应位数的待添加位。

在上述优化的基础上，扩展模块63，还具体可用于：将预设原始数据位数减去所述待扩展数据的位数，得到待扩展位数；在所述压缩后有效数据的符号位后扩展与所述待扩展位数相同个数的与所述符号位的数值相同的数据。

上述数据接收装置可执行本发明任意实施例所提供的数据接收方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (5)

1.一种数据发送方法，其特征在于，包括：

根据原始数据的数值选择压缩因子和压缩标识，所述原始数据包括符号位和数值位；

所述根据原始数据的数值选择压缩因子和压缩标识，包括：

确定原始数据的数值位的数值所在的预设数值区间；

根据所述所在的预设数值区间确定对应的压缩因子，并将所述所在的预设数值区间的标识作为压缩标识；

所述原始数据为二进制数据，在所述确定原始数据的数值位的数值所在的预设数值区间之前，还包括：

根据原始数据位数和预设压缩后的数据位数，确定标识位数；

基于所述原始数据位数和所述标识位数，确定各预设数值区间，并将所述各预设数值区间最大值加一的以二为底的对数确定为对应预设数值区间的压缩因子；

基于所述标识位数设置所述各预设数值区间的标识；

根据预设压缩后的有效位数和所述压缩因子去除所述原始数据的待去除位，得到初始压缩数据；

根据所述有效位数压缩所述初始压缩数据得到压缩后有效数据；

所述根据预设压缩后的有效位数和所述压缩因子去除所述原始数据的待去除位，得到初始压缩数据，包括：

将所述压缩因子减去预设压缩后的有效位数，得到待去除位数；

根据所述待去除位数去除所述原始数据中相应位数的待去除位，得到初始压缩数据；

发送封装后的所述符号位、压缩后有效数据和压缩标识。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述有效位数压缩所述初始压缩数据得到压缩后有效数据，包括：

根据所述有效位数截取所述初始压缩数据中相应位数的低数据位，得到压缩后有效数据。

3.一种数据接收方法，其特征在于，包括：

接收并解封装待解压缩的数据，解封装后的数据包括符号位、压缩后有效数据和压缩标识；

根据所述压缩标识确定对应的压缩因子；

根据所述压缩因子和预设压缩后的有效位数为所述压缩后有效数据添加待添加位，并根据所述符号位的数值，扩展所述压缩后有效数据的符号位；

封装所述符号位和扩展后的数据，得到解压缩后的数据；

所述根据所述压缩因子和预设压缩后的有效位数为所述压缩后有效数据添加待添加位，包括：

将所述压缩因子减去预设压缩后的有效位数，得到待添加位数；

根据所述待添加位数为所述压缩后有效数据添加相应位数的待添加位，以得到待扩展数据；

所述根据所述符号位的数值，扩展所述压缩后有效数据的符号位，包括：

将预设原始数据位数减去所述待扩展数据的位数，得到待扩展位数；

在所述待扩展数据的符号位后扩展与所述待扩展位数相同个数的与所述符。

4.一种数据发送装置，其特征在于，包括：

选择模块，用于根据原始数据的数值选择压缩因子和压缩标识，所述原始数据包括符号位和数值位；

选择模块，具体可用于：确定原始数据的数值位的数值所在的预设数值区间；根据所述所在的预设数值区间确定对应的压缩因子，并将所述所在的预设数值区间的标识作为压缩标识；

所述原始数据优化为二进制数据，数据发送装置还包括了：

标识位数确定模块，用于在所述确定原始数据的数值位的数值所在的预设数值区间之前，根据原始数据位数和预设压缩后的数据位数，确定标识位数；

压缩因子确定模块，用于基于所述原始数据位数和所述标识位数，确定各预设数值区间，并将所述各预设数值区间的最大值以二为底的对数确定为对应预设数值区间的压缩因子；

标识设置模块，用于基于所述标识位数设置所述各预设数值区间的标识；

去除模块，用于根据预设压缩后的有效位数和所述压缩因子去除所述原始数据的待去除位，得到初始压缩数据；

去除模块，具体可用于：将所述压缩因子减去预设压缩后的有效位数，得到待去除位数；根据所述待去除位数去除所述原始数据中相应位数的待去除位，得到初始压缩数据；

压缩模块，用于根据所述有效位数压缩所述初始压缩数据得到压缩后有效数据；

发送模块，用于发送封装后的所述符号位、压缩后有效数据和压缩标识。

5.一种数据接收装置，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收并解封装待解压缩的数据，解封装后的数据包括符号位、压缩后有效数据和压缩标识；

压缩因子确定模块，用于根据所述压缩标识确定对应的压缩因子；

扩展模块，用于根据所述压缩因子和预设压缩后的有效位数为所述压缩后有效数据添加待添加位，并根据所述符号位的数值，扩展所述压缩后有效数据的符号位；

扩展模块，具体可用于：将所述压缩因子减去预设压缩后的有效位数，得到待添加位数；根据所述待添加位数为所述压缩后有效数据添加相应位数的待添加位；

扩展模块，还具体可用于：将预设原始数据位数减去所述待扩展数据的位数，得到待扩展位数；在所述压缩后有效数据的符号位后扩展与所述待扩展位数相同个数的与所述符号位的数值相同的数据；

封装模块，用于封装所述符号位和扩展后的数据，得到解压缩后的数据。

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