CN114339251B - 一种矢量数据压缩传输的方法与终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种矢量数据压缩传输的方法与终端；本发明获取矢量数据中的所有矢量拐点，对矢量拐点的初始表示数值按照预设的比例阈值放大并取整，得到第二表示数值；记录其中终点矢量拐点的第二表示数值，从终点矢量拐点向前递推，计算每相邻的两个矢量拐点的第二表示数值的差值，并记录为第三表示数值，终点矢量拐点的第三表示数值记为(0,0)；通过ZigZag算法对第三表示数值进行处理，得到第四表示数值；将所有矢量拐点的第四表示数值转化为预设字符集码中的字符，并合并到一个字符串中，得到压缩字符串；根据压缩字符串以及表示终点的矢量拐点的第二表示数值，重新整合得到压缩矢量数据；极大的减少了数据表示成本，实现了数据压缩。

Description

一种矢量数据压缩传输的方法与终端

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，特别涉及一种矢量数据压缩传输的方法与终端。

背景技术

矢量数据在地理空间、可视化大屏的热门领域有着重要的作用。业界内一般以geojson、ShapeFile、KML等作为数据交换传输标准。无论哪种标准，其基本特征都包含了一系列有序空间坐标点的集合，如点线面。在数据中台的应用场景中，一般提供了基于常见数据标准的空间数据服务，以json作为数据载体提供给各种数据应用。

在空间数据精细化的需求下，为了提高矢量展示精度来展示更细腻的细节，意味着需要更多的坐标点进行数据描绘，伴随着的副作用就是数据体积迅速变大，例如一个省的轮廓数据，可能高达几十兆。这对数据服务方的带宽流量以及数据应用方的用户体验都带来了较大的压力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种矢量数据压缩传输的方法与终端，压缩矢量数据的传输体积，减小数据传输压力。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种矢量数据压缩传输的方法，包括步骤：

S1、获取矢量数据中的所有矢量拐点，对所述矢量拐点的初始表示数值按照预设的比例阈值放大并取整，得到第二表示数值；

S2、记录其中终点矢量拐点的第二表示数值，从所述终点矢量拐点向前递推，计算每相邻的两个所述矢量拐点的第二表示数值的差值，并记录为第三表示数值，所述终点矢量拐点的第三表示数值记为(0,0)；

S3、通过ZigZag算法对所述第三表示数值进行处理，得到第四表示数值；

S4、将所有所述矢量拐点的所述第四表示数值转化为预设字符集码中的字符，并合并到一个字符串中，得到压缩字符串；

S5、根据所述压缩字符串以及表示终点的所述矢量拐点的第二表示数值，重新整合得到压缩矢量数据。

为了解决上述技术问题，本发明采用的另一种技术方案为：

一种矢量数据压缩传输的终端，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

S1、获取矢量数据中的所有矢量拐点，对所述矢量拐点的初始表示数值按照预设的比例阈值放大并取整，得到第二表示数值；

S2、记录其中终点矢量拐点的第二表示数值，从所述终点矢量拐点向前递推，计算每相邻的两个所述矢量拐点的第二表示数值的差值，并记录为第三表示数值，所述终点矢量拐点的第三表示数值记为(0,0)；

S3、通过ZigZag算法对所述第三表示数值进行处理，得到第四表示数值；

S4、将所有所述矢量拐点的所述第四表示数值转化为预设字符集码中的字符，并合并到一个字符串中，得到压缩字符串；

S5、根据所述压缩字符串以及表示终点的所述矢量拐点的第二表示数值，重新整合得到压缩矢量数据。

本发明的有益效果在于：本发明的一种矢量数据压缩传输的方法与终端，利用了矢量数据的方向特征，将繁多的坐标数据，降解为坐标之间的差值；并且使用了预设的字符集码作为字典，使得坐标差可以简化地使用一个字符表示，极大的减少了数据表示成本，从而达到了数据压缩的目的，压缩了矢量数据的传输体积，减小了数据传输压力。

附图说明

图1为本发明实施例的一种矢量数据压缩传输的方法的流程图；

图2为本发明实施例的一种矢量数据压缩传输的终端的结构图；

标号说明：

1、一种矢量数据压缩传输的终端；2、处理器；3、存储器。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

请参照图1以及图2，一种矢量数据压缩传输的方法，包括步骤：

S1、获取矢量数据中的所有矢量拐点，对所述矢量拐点的初始表示数值按照预设的比例阈值放大并取整，得到第二表示数值；

S2、记录其中终点矢量拐点的第二表示数值，从所述终点矢量拐点向前递推，计算每相邻的两个所述矢量拐点的第二表示数值的差值，并记录为第三表示数值，所述终点矢量拐点的第三表示数值记为(0,0)；

S3、通过ZigZag算法对所述第三表示数值进行处理，得到第四表示数值；

S4、将所有所述矢量拐点的所述第四表示数值转化为预设字符集码中的字符，并合并到一个字符串中，得到压缩字符串；

S5、根据所述压缩字符串以及表示终点的所述矢量拐点的第二表示数值，重新整合得到压缩矢量数据。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：本发明的一种矢量数据压缩传输的方法与终端，利用了矢量数据的方向特征，将繁多的坐标数据，降解为坐标之间的差值；并且使用了预设的字符集码作为字典，使得坐标差可以简化地使用一个字符表示，极大的减少了数据表示成本，从而达到了数据压缩的目的，压缩了矢量数据的传输体积，减小了数据传输压力。

进一步地，所述步骤S3中所述通过ZigZag算法对所述第三表示数值进行处理的逻辑处理公式为：

valx4＝valx3*2+(valx3<0？-1:0)；

valy4＝valy3*2+(valy3<0？-1:0)；

其中，valx4和valy4分别对应所述第四表示数值中纬度和经度的表示数值，valx3和valy3分别对应所述第三表示数值中纬度和经度的表示数值。

由上述描述可知，通过ZigZag算法对第三表示数值进行处理，从而使第四数值均为正数的情况下仍能区别原数据为正数或是负数。

进一步地，所述步骤S4具体为：

将所有所述矢量拐点的所述第四表示数值统一增加64，并将增加后的数值索引映射为utf-16字符集码中的字符，并合并到一个字符串中，得到压缩字符串。

由上述描述可知，本发明将第四表示数值增加64后才转化为utf-16字符集码中的字符，避免字符码集前区的敏感字符。

进一步地，还包括步骤：

S6、将所述压缩矢量数据发送至应用方，由所述应用方提取其中的所述压缩字符串以及表示终点的所述矢量拐点的第二表示数值，按照压缩步骤进行逆运算，得到解压缩后的所述矢量数据。

由上述描述可知，在完成数据传输后，数据接收方能够根据第二表示数值按照压缩步骤进行逆运算，从而得到原来的数据内容，完成数据的解压缩。

进一步地，所述比例阈值为1024。

由上述描述可知，比例阈值为1024作为本发明的一种具体实施例。

请参照图2，一种矢量数据压缩传输的终端，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

S1、获取矢量数据中的所有矢量拐点，对所述矢量拐点的初始表示数值按照预设的比例阈值放大并取整，得到第二表示数值；

S2、记录其中终点矢量拐点的第二表示数值，从所述终点矢量拐点向前递推，计算每相邻的两个所述矢量拐点的第二表示数值的差值，并记录为第三表示数值，所述终点矢量拐点的第三表示数值记为(0,0)；

S3、通过ZigZag算法对所述第三表示数值进行处理，得到第四表示数值；

S4、将所有所述矢量拐点的所述第四表示数值转化为预设字符集码中的字符，并合并到一个字符串中，得到压缩字符串；

S5、根据所述压缩字符串以及表示终点的所述矢量拐点的第二表示数值，重新整合得到压缩矢量数据。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：本发明的一种矢量数据压缩传输的方法与终端，利用了矢量数据的方向特征，将繁多的坐标数据，降解为坐标之间的差值；并且使用了预设的字符集码作为字典，使得坐标差可以简化地使用一个字符表示，极大的减少了数据表示成本，从而达到了数据压缩的目的，压缩了矢量数据的传输体积，减小了数据传输压力。

进一步地，所述步骤S3中所述通过ZigZag算法对所述第三表示数值进行处理的逻辑处理公式为：

valx4＝valx3*2+(valx3<0？-1:0)；

valy4＝valy3*2+(valy3<0？-1:0)；

其中，valx4和valy4分别对应所述第四表示数值中纬度和经度的表示数值，valx3和valy3分别对应所述第三表示数值中纬度和经度的表示数值。

由上述描述可知，通过ZigZag算法对第三表示数值进行处理，从而使第四数值均为正数的情况下仍能区别原数据为正数或是负数。

进一步地，所述步骤S4具体为：

将所有所述矢量拐点的所述第四表示数值统一增加64，并将增加后的数值索引映射为utf-16字符集码中的字符，并合并到一个字符串中，得到压缩字符串。

由上述描述可知，本发明将第四表示数值增加64后才转化为utf-16字符集码中的字符，避免字符码集前区的敏感字符。

进一步地，还包括步骤：

S6、将所述压缩矢量数据发送至应用方，由所述应用方提取其中的所述压缩字符串以及表示终点的所述矢量拐点的第二表示数值，按照压缩步骤进行逆运算，得到解压缩后的所述矢量数据。

由上述描述可知，在完成数据传输后，数据接收方能够根据第二表示数值按照压缩步骤进行逆运算，从而得到原来的数据内容，完成数据的解压缩。

进一步地，所述比例阈值为1024。

由上述描述可知，比例阈值为1024作为本发明的一种具体实施例。

本发明的一种矢量数据压缩传输的方法与终端，适用于需要对矢量数据机型传输的业务场景。

请参照图1，本发明的实施例一为：

一种矢量数据压缩传输的方法，包括步骤：

S1、获取矢量数据中的所有矢量拐点，对所述矢量拐点的初始表示数值按照预设的比例阈值放大并取整，得到第二表示数值；

本实施例中，数据服务程序在识别原始矢量类型之后，会提取出其中的矢量拐点集合。本实施例中随机选取地图上的“geojson”矢量面为例，如下所示：

取出其中的“coordinates”节点，其初始表示数值如下：

将所有数据放大1024倍取整后得到第二表示数值如下：

S2、记录其中终点矢量拐点的第二表示数值，从所述终点矢量拐点向前递推，计算每相邻的两个所述矢量拐点的第二表示数值的差值，并记录为第三表示数值，所述终点矢量拐点的第三表示数值记为(0,0)；

本实施例中，记录其中终点矢量拐点的第二表示数值[122176,26778]，同时将终点矢量拐点的第三表示数值记为(0,0)，并记录相邻点的“差值”，为节约空间按[经度差，纬度差，...]的顺序混合，可得到如下序列差值数组，即第三表示数值：

[0,0,113,-196,-267,107,154,89]。

S3、通过ZigZag算法对所述第三表示数值进行处理，得到第四表示数值；

所述步骤S3中所述通过ZigZag算法对所述第三表示数值进行处理的逻辑处理公式为：

valx4＝valx3*2+(valx3<0？-1:0)；

valy4＝valy3*2+(valy3<0？-1:0)；

其中，valx4和valy4分别对应所述第四表示数值中纬度和经度的表示数值，valx3和valy3分别对应所述第三表示数值中纬度和经度的表示数值。

本实施例中，通过ZigZag算法“val＝val*2+(val<0？-1:0)”对所有第三表示数值进行处理，将所有数值交叉变为正数：

[0,0,226,391,533,224,308,178]。

其中，“val＝val*2+(val<0？-1:0)”为ZigZag算法的逻辑表达，具体代码表达实现为：val＝(val<<1)^(val>>15)。

S4、将所有所述矢量拐点的所述第四表示数值转化为预设字符集码中的字符，并合并到一个字符串中，得到压缩字符串；

所述步骤S4具体为：

将所有所述矢量拐点的所述第四表示数值统一增加64，并将增加后的数值索引映射为utf-16字符集码中的字符，并合并到一个字符串中，得到压缩字符串。

本实施例中，为避免前区的敏感字符，将序列中所有值统一加上64，将整个序列作为索引映射到“utf-16”字符集表中，得到压缩字符串。如在javascript语言中，执行String.fromCharCode(64)可得到字符“@”。最终得到的压缩字符串如下：

S5、根据所述压缩字符串以及表示终点的所述矢量拐点的第二表示数值，重新整合得到压缩矢量数据；

本实施例中，在得到最终的压缩字符串后，补充上附加的关键信息进行整合，我们得到压缩后的数据：

矢量拐点的表示数值的字节数在压缩前约为`196`，压缩后约为`8`，对于`矢量拐点`数据更大的情况，压缩标记、缩放比例、坐标起点的属性可忽略不计，可得到将近`20倍`的数据压缩比例。

S6、将所述压缩矢量数据发送至应用方，由所述应用方提取其中的所述压缩字符串以及表示终点的所述矢量拐点的第二表示数值，按照压缩步骤进行逆运算，得到解压缩后的所述矢量数据。

本实施例中，在数据完成压缩后发送至应用方，由应用方按上述步骤进行逆运算即可解得原始数据。

请参照图2，本发明的实施例二为：

一种矢量数据压缩传输的终端1，包括处理器2、存储器3以及存储在所述存储器3中并可在所述处理器2上运行的计算机程序，所述处理器2执行所述计算机程序时实现以上实施例一中的步骤。

本发明的主要原理在于，对矢量数据的初始表示数值按照一定的规律处理后，将多个字节的数字转为字节数为1的字符码集中的符号，从而实现数据的压缩。

综上所述，本发明提供的一种矢量数据压缩传输的方法与终端，利用了矢量数据的方向特征，将繁多的坐标数据，降解为坐标之间的差值；并且使用了预设的字符集码作为字典，使得坐标差可以简化地使用一个字符表示，极大的减少了数据表示成本，从而达到了数据压缩的目的，压缩了矢量数据的传输体积，减小了数据传输压力。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种矢量数据压缩传输的方法，其特征在于，包括步骤：

S1、获取矢量数据中的所有矢量拐点，对所述矢量拐点的初始表示数值按照预设的比例阈值放大并取整，得到第二表示数值；

S2、记录其中终点矢量拐点的第二表示数值，从所述终点矢量拐点向前递推，计算每相邻的两个所述矢量拐点的第二表示数值的差值，并记录为第三表示数值，所述终点矢量拐点的第三表示数值记为（0,0）；

S3、通过ZigZag算法对所述第三表示数值进行处理，得到第四表示数值；

所述步骤S3中所述通过ZigZag算法对所述第三表示数值进行处理的逻辑处理公式为：

valx4=valx3*2+（valx3<0？-1:0）；

valy4=valy3*2+（valy3<0？-1:0）；

其中，valx4和valy4分别对应所述第四表示数值中纬度和经度的表示数值，valx3和valy3分别对应所述第三表示数值中纬度和经度的表示数值；

S4、将所有所述矢量拐点的所述第四表示数值转化为预设字符集码中的字符，并合并到一个字符串中，得到压缩字符串；

所述步骤S4具体为：

将所有所述矢量拐点的所述第四表示数值统一增加64，并将增加后的数值索引映射为utf-16字符集码中的字符，并合并到一个字符串中，得到压缩字符串；

S5、根据所述压缩字符串以及表示终点的所述矢量拐点的第二表示数值，重新整合得到压缩矢量数据。

2.根据权利要求1所述的一种矢量数据压缩传输的方法，其特征在于，还包括步骤：

S6、将所述压缩矢量数据发送至应用方，由所述应用方提取其中的所述压缩字符串以及表示终点的所述矢量拐点的第二表示数值，按照压缩步骤进行逆运算，得到解压缩后的所述矢量数据。

3.根据权利要求1所述的一种矢量数据压缩传输的方法，其特征在于，所述比例阈值为1024。

4.一种矢量数据压缩传输的终端，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

S1、获取矢量数据中的所有矢量拐点，对所述矢量拐点的初始表示数值按照预设的比例阈值放大并取整，得到第二表示数值；

S2、记录其中终点矢量拐点的第二表示数值，从所述终点矢量拐点向前递推，计算每相邻的两个所述矢量拐点的第二表示数值的差值，并记录为第三表示数值，所述终点矢量拐点的第三表示数值记为（0,0）；

S3、通过ZigZag算法对所述第三表示数值进行处理，得到第四表示数值；

所述步骤S3中所述通过ZigZag算法对所述第三表示数值进行处理的逻辑处理公式为：

valx4=valx3*2+（valx3<0？-1:0）；

valy4=valy3*2+（valy3<0？-1:0）；

其中，valx4和valy4分别对应所述第四表示数值中纬度和经度的表示数值，valx3和valy3分别对应所述第三表示数值中纬度和经度的表示数值；

S4、将所有所述矢量拐点的所述第四表示数值转化为预设字符集码中的字符，并合并到一个字符串中，得到压缩字符串；

所述步骤S4具体为：

将所有所述矢量拐点的所述第四表示数值统一增加64，并将增加后的数值索引映射为utf-16字符集码中的字符，并合并到一个字符串中，得到压缩字符串；

S5、根据所述压缩字符串以及表示终点的所述矢量拐点的第二表示数值，重新整合得到压缩矢量数据。

5.根据权利要求4所述的一种矢量数据压缩传输的终端，其特征在于，还包括步骤：

S6、将所述压缩矢量数据发送至应用方，由所述应用方提取其中的所述压缩字符串以及表示终点的所述矢量拐点的第二表示数值，按照压缩步骤进行逆运算，得到解压缩后的所述矢量数据。

6.根据权利要求4所述的一种矢量数据压缩传输的终端，其特征在于，所述比例阈值为1024。