CN116505952A - 红外码压缩方法、装置、智能设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及数据压缩领域，公开了一种红外码压缩方法、装置、智能设备及存储介质，该方法包括：获取红外码数据，确定所述红外码数据中的基础单元组，并为各个所述基础单元组附上编号；根据第一压缩规则和所述基础单元组对所述红外码数据进行初步压缩，得到第一压缩数据；根据第二压缩规则和预设的指数值，对所述第一压缩数据进行二次压缩，得到第二压缩数据。通过两次不同规则的压缩，大大降低了数据的压缩率，提高了工作效率。

Description

红外码压缩方法、装置、智能设备及存储介质

技术领域

本发明涉及数据压缩领域，尤其涉及一种红外码压缩方法、装置、智能设备及存储介质。

背景技术

红外码压缩方法可以使用不同的算法来实现，其中最流行的是哈夫曼编码算法。这种算法可以将红外信号中的重复模式识别并编码为更小的数字序列，从而减少传输数据的数量。此外，还可以使用其他算法，如 LZ77/LZ78 算法来进行红外码压缩。

随着红外技术的不断发展，红外码压缩方法的应用也越来越广泛。它可以提高红外信号的传输效率，缩短传输时间，并减少传输数据的数量和大小，为红外数据传输提供更加便捷和高效的途径。

哈夫曼编码的压缩率通常在20%～90%之间。然而，当数据分布不均衡时，哈夫曼编码的压缩效率会下降。例如，对于许多罕见的字符，它们对应的编码可能会很长，从而占用较多的存储空间。因此，哈夫曼编码的最佳压缩效率是在数据分布较为均匀的情况下取得的。由于红外码的分布通常是不均匀的，因此使用哈夫曼编码进行压缩红外码并不能达到最佳压缩效率。

发明内容

第一方面，本申请提供一种红外码压缩方法，包括：

获取红外码数据，确定所述红外码数据中的基础单元组，并为各个所述基础单元组附上编号；

根据第一压缩规则和所述基础单元组对所述红外码数据进行初步压缩，得到第一压缩数据；

根据第二压缩规则和预设的指数值，对所述第一压缩数据进行二次压缩，得到第二压缩数据。

进一步的，所述根据第一压缩规则和所述基础单元组对所述红外码数据进行初步压缩，包括：

遍历所述红外码数据，将和所述基础单元组匹配的高低电平组用对应的编号作为索引值，替代对应位置上的所述电平组数据，完成初步压缩。

进一步的，所述确定所述红外码数据中的基础单元组，包括：

以所述红外码数据中存在的不同高低电平组为基准，遍历所述红外码数据，获取所述红外码数据中的多种高低电平组，将所述高低电平组序列作为所述基础单元组，并为各个所述基础单元组编号。

进一步的，所述为各个所述基础单元组编号，包括：

确定各个所述基础单元组的遍历顺序，按照所述遍历顺序为所述基础单元组编号。

进一步的，所述确定所述红外码数据中的基础单元组后，还包括：

记录所述基础单元组的数量，将所述基础单元组的数量和所述基础单元组组成索引表。

进一步的，所述根据第二压缩规则和预设的指数值，对所述第一压缩数据进行二次压缩，包括：

将所述第一压缩数据中的数据转换成二进制形式，将每个字节中最低的所述指数值的位数的比特去掉，然后为所述字节加一；

计算所述字节当前的比特位数，在所述字节的前部添加所述比特位数减1数量的0；

将被去除的所述指数值位数的比特补回所述字节的尾部，完成第二次压缩。

进一步的，所述根据第二压缩规则和预设的指数值，对所述第一压缩数据进行二次压缩，包括：

根据所述指数值，查询指数哥伦布编码表；

对照所述指数哥伦布编码表，将所述第一压缩数据进行转换，完成二次压缩。

第二方面，本申请还提供一种红外码压缩装置，包括：

整理模块，用于获取红外码数据，确定所述红外码数据中的基础单元组，并为各个所述基础单元组附上编号；

初步压缩模块，用于根据第一压缩规则和所述基础单元组对所述红外码数据进行初步压缩，得到第一压缩数据；

二次压缩模块，用于根据第二压缩规则和预设的指数值，对所述第一压缩数据进行二次压缩，得到第二压缩数据。

第三方面，本申请还提供一种智能设备，包括处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序在所述处理器上运行时执行所述的红外码压缩方法。

第四方面，本申请还提供一种可读存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序在处理器上运行时执行所述的红外码压缩方法。

本发明公开了一种红外码压缩方法，包括：获取红外码数据，确定所述红外码数据中的基础单元组，并为各个所述基础单元组编号；根据第一压缩规则和所述基础单元组对所述红外码数据进行初步压缩，得到第一压缩数据；设定指数值，根据所述指数值，对所述第一压缩数据进行二次压缩，得到第二压缩数据。通过两次不同规则的压缩，大大降低了数据的压缩率，提高了传输效率，同时所有的压缩操作都是简单的计算操作，不会增加计算负担。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对本发明保护范围的限定。在各个附图中，类似的构成部分采用类似的编号。

图1示出了本申请实施例一种红外码压缩方法流程示意图；

图2示出了本申请实施例一种红外码数据示意图；

图3示出了本申请实施例一种第一压缩数据示意图；

图4示出了本申请实施例一种指数哥伦布编码表示意图；

图5示出了本申请实施例一种指数哥伦布编码结果示意图；

图6示出了哈夫曼编码结果示意图；

图7示出了本申请实施例一种红外码压缩装置结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

在下文中，可在本发明的各种实施例中使用的术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本发明的各种实施例中被清楚地限定。

本申请的技术方案应用于对红外码的压缩过程，当需要对红外码进行压缩时，会先根据对红外码数据中的高低电平信号进行分组，从而获取该红外码数据中的基础单元组，然后为这些基础单元组编号，将这些编号作为索引号，替代原本的红外码数据中的各项数据，完成初步压缩，因为通过索引号压缩的方式，使得压缩后的值都不会很大，因此可以使用类似指数哥伦布编码的方式，对初步压缩后的数据进行进一步的压缩。

接下来以具体实施例说明本申请的技术方案。

实施例1

如图1所示，本实施例的红外码压缩方法包括：

步骤S100，获取红外码数据，确定所述红外码数据中的基础单元组，并为各个所述基础单元组编号。

红外码数据为通过红外线传递的数据编码，遥控器等设备就是通过红外码进行控制，例如电视遥控器和空调遥控器等，这些编码可以以二进制或者十六进制等的形式存储展现，为了方便展示，本实施例中以十六进制展示上述的红外码数据。

基础单元组，可以理解为红外码数据中，由数据组成的长度一定的一些基础命令，一般的红外码信号都是简单的命令，因此对于整个红外码数据来讲，这些基础命令会高度重复，也就是说一次红外码数据中的基础单元组的种类数量有限，只要确定这些有限的基础单元组，就可以通过这些基础单元组来进行压缩操作。

具体的，如图2所示，为一种没有压缩的红外码数据，该红外码以十六进制存储，而图2中该红外码的大小为560字节。

本实施例中，会先获取该红外码数据中的基础单元组，可以理解，红外码信号实际是一些由高低电平组成的0和1的信号，将二进制的0和1转换成16进制就是现在这些红外码数据体现的信号数据，因此可以以这些高低电平信号为基准进行分组，通过将红外码数据分为多个等长的小段，然后再进行遍历，确定红外码中出现了几种基础单元组。

本实施例中，以四个字节为一组，其中前两个字节为高电平持续时间，后两个字节为低电平持续时间，从该红外码数据的开头每4个字节一组开始遍历，将初次识别到的一组数据识别为基础单元组，并为其赋予编号，若是识别到重复的，则跳过，由此可以获取到这整个红外码数据中的基础单元组，即以四个字节为一组的数据的种类。

以如图2中的红外码数据为例，其中的基础单元组为 （28，23，94，11）， （26，02，7c，06），（26 ，02，26，02），（62 ，02，e2 ，4e），（62，02，07，9e），（26，02，e8，03）。同时可以为这些基础单元组附上对应的编号，例如（28，23，94，11）编号为00，（26，02，7c，06）编号为01，等等以此类推可以为上述6个基础单元组附上编号。

其中，上述的六个基础单元组为图2中的红外码数据中出现的六种数据组合，根据这些基础单元组可以对红外码数据进行后续的整理和初步压缩。

接着，上述的基础单元组会被整合成一个索引表，表头记录基础单元组的数量，在上述遍历红外码数据时，每读取一组四个字节，则和索引表中的基础单元组匹配，若匹配得到，则将匹配到的基础单元组所在的编号填入索引值区域，若未匹配到，则作为新基础单元组，追加到索引表中，并将所在编号填入索引值。

步骤S200，根据第一压缩规则和所述基础单元组对所述红外码数据进行初步压缩，得到第一压缩数据。

在获取了上述的基础单元组后，通过预设的第一压缩规则进行初步压缩操作，本实施例中的第一压缩规则通过为基础单元组进行编号，然后用编号代替红外码数据中这些基础单元组出现的位置，实现第一次压缩。

具体的，通过上述的基础单元组对红外码数据进行匹配，可以通过遍历所述红外码数据，将和所述基础单元组匹配的高低电平组用对应的编号作为索引值，替代对应位置上的所述电平组数据。这样，原本很长的红外码数据就可以被压缩成由简短的编号组成的数据，且如上述步骤S100所示，一个基础单元组是4个字节，而一个编号其实最多占一个字节，而为了确保之后可以还原数据，只需要额外保存上述的索引表，而基础单元组数量有限，所以可以极大的压缩数据。

如图2中的红外码数据，头四个字节就是编号为00的基础单元组（28，23，94，11），由此可以将该四个字节以编号00替代，然后接下来的四个字节以编号01替代，以此类推，可以得到如图3所示的第一压缩数据。

图3中前4行为压缩后的第一压缩数据主体，且第一行中头部的8c，00表示的是整个第一压缩数据中的字节数，即167bytes，后续的黑色框中的数据为根据图2中的数据进行初步压缩后，由各个基础单元组的编号替代图2中的红外码数据后，形成的第一压缩数据的主体。

图2中最后一行的数据为初步压缩索引表，开头的06表示基础单元组的个数，之后是各个基础单元组，如（28，23，94，11）就是编号为00的基础单元组。

步骤S300，根据第二压缩规则和预设的指数值，对所述第一压缩数据进行二次压缩，得到第二压缩数据。

经过上述步骤S200的初步压缩后，本实施例还会通过第二压缩规则对该第一压缩数据进行二次压缩。其中，该第二压缩规则和第一压缩规则不同，上述的指数值则是用于控制第二压缩规则的具体压缩方式的一种参数。

本实施例中，第二压缩规则采用指数哥伦布编码进行二次压缩，哥伦布编码会根据一个指数即指数值来进行相应的编码操作，因此只要设定一个约定好的指数值，然后根据该指数值进行指数哥伦布编码来进行二次压缩，并且只要记录下该指数值，则可以通过该指数值进行相应的解压操作。可以理解，该指数值类似一个内部约定的密钥，可以用于压缩操作也可以用于解压时的操作。

具体而言，会先预先约定一个指数值，该指数值用于限定指数哥伦布编码的具体操作，以及后续对压缩数据的解压操作，为了方便说明，将该指数值以K来表示。

哥伦布编码（Golomb code）是一种无损的数据压缩方法，适合小的数字比大的数字出现概率比较高的编码。它使用较短的码长编码较小的数字，较长的码长编码较大的数字，而根据上述获取基础单元组可知，红外码中的基础单元组的数量是有限的，进行初次压缩后得到的数据中，所有的编号都不会超过基础单元组的数量，因此符合哥伦布编码的最佳使用条件，因此可以很好的使用在本实施例中。

首先，将所述第一压缩数据中的数据转换成二进制形式，将每个字节中最低的K位数的比特去掉，然后为所述字节加一。例如K为1的时候，对于数字0，在该步骤其会变成1。

然后会计算所述字节当前的比特位数，在所述字节前部添加所述比特位数减1数量的0。继续以0为例，因为在前述步骤变成了1，因此其比特位为1，则所需要添加0的数量为0位，表示不需要添加0，则该数值继续是1。

最后将被去除的所述K位数的比特补回所述字节尾部，完成第二次压缩。继续以上述的0为例，则在本步骤中，会在1的后面补上最开始被去除的0补到最后，则数字0在K等于1的时候，会被编码成10。

可以理解，每个数字对应的K值进行编码后的结果是一定的，因此可以预先计算然后得到一个哥伦布编码表，该表如图4所示，样本n表示进行转换的数值，右侧表示对应的K值的选值，样本n进行哥伦布编码后的结果。

因此，本实施例中的编码，可以通过查表的方式进行编码操作，也可以通过指数哥伦布编码的编码逻辑进行计算来编码，其得到的结果都是相同的。

其中，设K等于0，则对图3中的第一压缩数据进行上述指数哥伦布编码后的结果如下图5所示：

图5中的前五行为第一压缩数据，后三行为二次压缩后的第二压缩数据主体，其中第一行中在（8c，00）后面的数据（36，00）表示二次压缩后剩下的数据个数。即后续从a6至00的数据个数，从图中标出的（a6，d3）其实就是第一压缩数据中的（00，01，02，02，01，02），通过将这串数字根据图4中的表格进行转换，形成图中展示的（1，010，011，011，010，011），最终将这些数字用十六进制展现，完成了压缩操作。可以看出，通过哥伦布编码，将原本6个字节的数字压缩成了两个字节，压缩程度极高。

综上所述，可以计算出一个压缩率，图2中的红外码数据一共是560 bytes，到本步骤为止，上述第二压缩数据的数据大小为83 bytes，由此可以计算得到压缩率= 83/560 =14.82%。

而将本实施例中的红外码数据通过哈夫曼编码压缩后，数据大小还会有193bytes，哈夫曼编码结果组成如图6所示。

图6中可知，哈夫曼编码结果共会携带图中标识出来的多种编码数据以外的数据，用于存储哈夫曼树和编码表，导致使用哈夫曼编码后的数据为了携带这些数据使得大小依旧很大，而如图5所示，其最后压缩下来的数据中并不需要携带这么多额外的数据，因此哈夫曼编码压缩的效果不如本申请实施例中的方案所达成的效果，其压缩率为193/560 =34.46%，远远高于本申请的技术方案。可以说明，本申请的红外码压缩方法具更好的压缩效率。

本实施例通过先对需要压缩的红外码数据进行索引压缩，通过获取基础单元组并建立索引，实现对红外码数据的初步压缩，并且使得初步压缩后的数据足够的均匀，然后通过哥伦布编码方式，对索引数据进行二次压缩，使得红外码数据的压缩率可以达到百分之20以下，降低了红外码的压缩率，提高了数据压缩效率，并且所有的计算都是简单计算，不会过大的增加计算负担，其效率和效果优于现有的压缩方法。

实施例2

如图7所示，本申请还提供一种红外码压缩装置，包括：

整理模块10，用于获取红外码数据，确定所述红外码数据中的基础单元组，并为各个所述基础单元组附上编号；

初步压缩模块20，用于根据第一压缩规则和所述基础单元组对所述红外码数据进行初步压缩，得到第一压缩数据；

二次压缩模块30，用于根据第二压缩规则和预设的指数值，对所述第一压缩数据进行二次压缩，得到第二压缩数据。

本申请还提供一种智能设备，包括处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序在所述处理器上运行时执行所述的红外码压缩方法。

本申请还提供一种可读存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序在处理器上运行时执行所述的红外码压缩方法。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和结构图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，结构图和/或流程图中的每个方框、以及结构图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块或单元可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或更多个模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台智能设备（可以是智能手机、个人计算机、服务器、或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种红外码压缩方法，其特征在于，包括：

获取红外码数据，确定所述红外码数据中的基础单元组，并为各个所述基础单元组附上编号；

根据第一压缩规则和所述基础单元组对所述红外码数据进行初步压缩，得到第一压缩数据；

根据第二压缩规则和预设的指数值，对所述第一压缩数据进行二次压缩，得到第二压缩数据。

2.根据权利要求1所述的红外码压缩方法，其特征在于，所述根据第一压缩规则和所述基础单元组对所述红外码数据进行初步压缩，包括：

遍历所述红外码数据，将和所述基础单元组匹配的高低电平组用对应的编号作为索引值，替代对应位置上的所述电平组数据，完成初步压缩。

3.根据权利要求1所述的红外码压缩方法，其特征在于，所述确定所述红外码数据中的基础单元组，包括：

以所述红外码数据中存在的不同高低电平组为基准，遍历所述红外码数据，获取所述红外码数据中的多种高低电平组，将所述高低电平组序列作为所述基础单元组，并为各个所述基础单元组进行编号。

4.根据权利要求3所述的红外码压缩方法，其特征在于，所述为各个所述基础单元组编号，包括：

确定各个所述基础单元组的遍历顺序，按照所述遍历顺序为所述基础单元组编号。

5.根据权利要求1所述的红外码压缩方法，其特征在于，所述确定所述红外码数据中的基础单元组后，还包括：

记录所述基础单元组的数量，将所述基础单元组的数量和所述基础单元组组成索引表。

6.根据权利要求1所述的红外码压缩方法，其特征在于，所述根据第二压缩规则和预设的指数值，对所述第一压缩数据进行二次压缩，包括：

将所述第一压缩数据中的数据转换成二进制形式，将每个字节中最低的所述指数值的位数的比特去掉，然后为所述字节加一；

计算所述字节当前的比特位数，在所述字节的前部添加所述比特位数减1数量的0；

将被去除的所述指数值位数的比特补回所述字节的尾部，完成第二次压缩。

7.根据权利要求1所述的红外码压缩方法，其特征在于，所述根据第二压缩规则和预设的指数值，对所述第一压缩数据进行二次压缩，包括：

根据所述指数值，查询指数哥伦布编码表；

对照所述指数哥伦布编码表，将所述第一压缩数据进行转换，完成二次压缩。

8.一种红外码压缩装置，其特征在于，包括：

整理模块，用于获取红外码数据，确定所述红外码数据中的基础单元组，并为各个所述基础单元组附上编号；

初步压缩模块，用于根据第一压缩规则和所述基础单元组对所述红外码数据进行初步压缩，得到第一压缩数据；

二次压缩模块，用于根据第二压缩规则和预设的指数值，对所述第一压缩数据进行二次压缩，得到第二压缩数据。

9.一种智能设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序在所述处理器上运行时执行权利要求1至7中任一项所述的红外码压缩方法。

10.一种可读存储介质，其特征在于，其存储有计算机程序，所述计算机程序在处理器上运行时执行权利要求1至7中任一项所述的红外码压缩方法。