DE10126855B4 - transformation process - Google Patents
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Abstract
Transformationsverfahren für einen Anfangsdatensatz (1) mit einer Anzahl aufeinanderfolgender Daten mit folgenden Schritten:
– es werden Fourierkoeffizienten des Anfanqsdatensatzes (1) ermittelt,
– anhand eines Teils der Fourierkoeffizienten wird eine Referenzfunktion (8) für den Anfangsdatensatz (1) ermittelt,
– es werden Differenzen der Daten des Anfangsdatensatzes (1) von der Referenzfunktion (8) ermittelt,
– anhand der Referenzfunktion (8) und der Differenzen wird ein transformierter Enddatensatz (10) ermittelt.Transformation method for an initial data record (1) with a number of consecutive data with the following steps:
- Fourier coefficients of the initial data set (1) are determined,
A reference function (8) for the initial data set (1) is determined on the basis of part of the Fourier coefficients,
Differences of the data of the initial data set (1) are determined by the reference function (8),
- Using the reference function (8) and the differences, a transformed end data set (10) is determined.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Transformationsverfahren für einen Anfangsdatensatz mit einer Anzahl aufeinanderfolgender Daten, wobei Differenzen der Daten des Anfangsdatensatzes von einer Referenzfunktion ermittelt werden und anhand der Referenzfunktion und der Differenzen ein transformierter Enddatensatz ermittelt wird.The present invention relates to a transformation process for an initial data record with a number of consecutive data, where differences in the data of the initial data set from a reference function be determined and based on the reference function and the differences a transformed end data set is determined.
Mittels derartiger Transformationsverfahren ist bei geeigneter Wahl der Referenzfunktion eine deutliche Komprimierung des Anfangsdatensatzes möglich, da die Differenzen dann erheblich kleiner als die ursprünglichen Daten des Anfangsdatensatzes sind.By means of such transformation processes with a suitable choice of the reference function, a clear compression of the initial data record possible, because the differences are then considerably smaller than the original ones Data of the initial data record are.
Zum Stand der Technik wird verwiesen
auf die deutsche Patentschrift
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, auf einfache Weise eine Referenzfunktion zu ermitteln, die den Daten des Anfangsdatensatzes möglichst nahe kommt.The object of the present invention is to easily find a reference function that comes as close as possible to the data in the initial data set.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass Fourierkoeffizienten des Anfangsdatensatzes ermittelt werden und anhand eines Teils der Fourierkoeffizienten die Referenzfunktion ermittelt wird.The task is solved in that Fourier coefficients of the initial data set are determined and the reference function based on a part of the Fourier coefficients is determined.
Es ist möglich, zur Ermittlung der Fourierkoeffizienten die Daten des Anfangsdatensatzes unverändert heranzuziehen. Vorzugsweise aber werden die Daten des Anfangsdatensatzes mit einer Wichtungsfunktion multipliziert und die Fourierkoeffizienten anhand des mit der Wichtungsfunktion multiplizierten Anfangsdatensatzes ermittelt.It is possible to determine the Fourier coefficient to use the data of the initial data record unchanged. Preferably but the data of the initial data set with a weighting function multiplied and the Fourier coefficients on the basis of the weighting function multiplied initial data record determined.
Wenn die Wichtungsfunktion eine Selektionsfunktion ist, ergibt sich ein deutlich verringerter Rechenaufwand bei meist nur geringfügig verschlechterter Referenzfunktion.If the weighting function is a selection function is, there is a significantly reduced computing effort for most only marginally deteriorated reference function.
Die Selektion kann z. B. darin bestehen, zur Ermittlung der Fourierkoeffizienten nur jedes n-te Datum des Anfangsdatensatzes (n = 2, 3, 4, ...) heranzuziehen. Vorzugsweise aber ist Selektionsfunktion eine Fensterfunktion mit einer Fensterbreite.The selection can e.g. B. consist of to determine the Fourier coefficients only every nth date of the Initial data set (n = 2, 3, 4, ...). Preferably but selection function is a window function with a window width.
Wenn die Daten des Anfangsdatensatzes eine periodische oder quasiperiodische Funktion mit einer Grundperiode beschreiben, entspricht die Fensterbreite vorzugsweise einem ganzzahligen Vielfachen der Grundperiode, insbesondere einer Grundperiode. Denn dann ist eine besonders gute Referenzfunktion ermittelbar.If the data in the initial data record is one periodic or quasi-periodic function with a basic period describe, the window width preferably corresponds to an integer multiple the basic period, in particular a basic period. Because then a particularly good reference function can be determined.
Im einfachsten Fall ist die Fensterfunktion innerhalb des Fensters konstant. Sie kann aber auch variabel sein.In the simplest case, the window function is constant within the window. But it can also be variable.
So ist es beispielsweise möglich, dass die Fensterfunktion innerhalb des Fensters monoton ist. Beispiel einer derartigen Funktion ist eine Rampenfunktion. Mit derartigen monotonen Funktionen ist eine Quasiperiodisierung nicht periodischer Anfangsdaten möglich.For example, it is possible that the window function within the window is monotonous. example such a function is a ramp function. With such monotonous functions, a quasi-periodization is not periodic Starting dates possible.
Alternativ ist auch möglich, dass die Fensterfunktion innerhalb des Fensters nicht monoton ist. Derartige Fensterfunktionen eignen sich besonders zum Verschleifen von Sprungstellen innerhalb des Anfangsdatensatzes.Alternatively, it is also possible that the window function within the window is not monotonous. such Window functions are particularly suitable for smoothing jump points within the initial record.
Zur Realisierung einer nichtmonotonen Fensterfunktion ist es möglich, dass die Fensterfunktion zwei äußere Bereiche und einen inneren Bereich aufweist, die Fensterfunktion innerhalb der Bereiche konstant ist und die Fensterfunktion im inneren Bereich einen kleineren Wert aufweist als in den äußeren Bereichen.To implement a non-monotonous window function Is it possible, that the window function has two outer areas and has an inner area, the window function inside the areas are constant and the window function in the inner area has a smaller value than in the outer areas.
Alternativ, ist es möglich, dass die Fensterfunktion innerhalb der äußeren Bereiche gleichartig monoton verläuft und im inneren Bereich gegensätzlich zu den äußeren Bereichen mono ton verläuft. Ein Spezialfall einer derartigen Funktion besteht darin, dass die Fensterfunktion innerhalb der äußeren Bereiche eine Rampenfunktion und im inneren Bereich im wesentlichen eine Sprungfunktion ist.Alternatively, it is possible that the window function within the outer areas equally monotonous extends and contrary in the inner area to the outer areas mono tone runs. A special case of such a function is that the Window function within the outer areas a ramp function and essentially one in the inner area Is jump function.
Es ist möglich, dass die Wichtungsfunktion Bestandteil des Enddatensatzes ist. Dies ist aber nicht zwingend erforderlich.It is possible that the weighting function is part of the end record. However, this is not absolutely necessary.
Das erfindungsgemäße Transformationsverfahren kann alternativ gleichzeitig mit der Erstellung des Anfangsdatensatzes (online) oder danach (offline) erfolgen.The transformation method according to the invention can alternatively be created simultaneously with the creation of the initial data record (online) or afterwards (offline).
Wenn der Teil der Fourierkoeffizienten zum Ermitteln der Referenzfunktion betragsmäßig oberhalb eines Schwellwerts und die übrigen Fourierkoeffizienten betragsmäßig unterhalb des Schwellwerts liegen, ergibt sich eine besonders gute Annäherung der Referenzfunktion an die Daten des Anfangsdatensatzes.If the part of the Fourier coefficient for determining the reference function in terms of amount above a threshold value and the rest Fourier coefficients below of the threshold value, there is a particularly good approximation of the Reference function to the data of the initial data record.
Wenn der Enddatensatz komprimiert wird, ist sein Umfang noch weiter reduzierbar.When the final record is compressed its scope can be reduced even further.
Ein typischer Anwendungsfall des erfindungsgemäßen Transformationsverfahrens ist das Transformieren eines Spannungs- oder eines Stromverlaufs.A typical application of the transformation method according to the invention is the transformation of a voltage or a current curve.
Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Zeichnungen. Dabei zeigen in PrinzipdarstellungOther advantages and details result from the following description of an exemplary embodiment in conjunction with the drawings. Show in principle
Gemäß
Ein Beispiel von Daten eines Anfangsdatensatzes
Ein Beispiel einer Fensterfunktion
Der Multiplizierer
Das Ausgangssignal des Multiplizierers
Die so ermittelten Fourierkoeffizienten
werden an einen Separator
Der Fourierrücktransformator
Die Referenzfunktion
Die nicht ausgeblendeten Fourierkoeffizienten,
die vom Differenzbildner
Das obenstehend beschriebene, erfindungsgemäße Transformationsverfahren
kann wahlweise gleichzeitig mit der Erstellung des Anfangsdatensatzes
Bei den obenstehend in Verbindung
mit den
Die
Alternativ kann die Fensterfunktion
Bei der Fensterfunktion
Bei den Fensterfunktionen
In
Das erfindungsgemäße Transformationsverfahren
ist auf einen beliebigen Anfangsdatensatz
Abschließend sei noch erwähnt, dass
die einzelnen Komponenten
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0548467A (en) * | 1991-08-19 | 1993-02-26 | Jeol Ltd | Data compression/expansion system for time series signal |
DE69231372T2 (en) * | 1991-06-26 | 2001-03-29 | Abb Ab, Vaesteras | Method for obtaining a logical description from a sampled analog signal |
-
2001
- 2001-06-01 DE DE2001126855 patent/DE10126855B4/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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BRANDENBURG, K.: Low bitrate audio coding - state-of-the-art, challenges and future directions, In: Proceedings of the International Conference on Communication Technology WCC - ICCT 2000, Vol. 1, New York: IEEE, 2000, S. 594-597, ISBN: 0-7803-6394-9 * |
VILLASENOR, J.: Alternatives to the discrete cosine transform for irreversible tomographic image compression, In: IEEE Transactions on Medical Imaging, ISSN: 0278-0062, 1993, Vol. 12, No. 4, S. 803-811 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE10126855A1 (en) | 2003-01-02 |
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