JP2006317362A - データ圧縮型記録装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 多くの波形データを容易に管理することができ、かつ記憶媒体における保存領域を有効に用いることができ、さらに多くの波形データから容易に一部の波形データを抽出することができるデータ圧縮型記録装置を提供する。
【解決手段】 センサ素子1により、測定対象物の測定が行われ、測定した電圧信号が、アンプ2により減衰または増幅され、AD変換回路3によりデジタル変換され、サンプリング制御機4によりを所定のサンプリング周期でサンプリングされ、DSP5に与えられる。操作部7によりDSP5に記録メディア9への記録開始停止について制御信号が与えられ、DSP5により与えられた電圧信号が圧縮処理を施され、時計8から与えられる時刻等と併せてDOS形式ファイルの記録データとして記録メディア9に与えられ、保存または記録される。
【選択図】 図1
【解決手段】 センサ素子1により、測定対象物の測定が行われ、測定した電圧信号が、アンプ2により減衰または増幅され、AD変換回路3によりデジタル変換され、サンプリング制御機4によりを所定のサンプリング周期でサンプリングされ、DSP5に与えられる。操作部7によりDSP5に記録メディア9への記録開始停止について制御信号が与えられ、DSP5により与えられた電圧信号が圧縮処理を施され、時計8から与えられる時刻等と併せてDOS形式ファイルの記録データとして記録メディア9に与えられ、保存または記録される。
【選択図】 図1
Description
本発明は、連続する波形データを分割して記録するデータ圧縮型記録装置に関する。
従来、電子機器の大規模化と集積化に伴い、波形観測装置も年々複雑化している。特に、予測できない信号の増加や、長い時間にわたって観測しなければ解明できないような現象の増加、低速信号と高速信号とが混在する多チャネルの現象の増加等に伴い、波形観測装置にはデータメモリ長の増大が要求されるようになっている。
そして近年、このデータメモリ長の増大に伴い外部に設けた大容量メディアに波形データを全て保存するようになってきているが、保存した波形の一部を再生する場合、その一部を特定して再生するために予め全データをロードする(読み出す)必要があり、全データをロードするのに膨大な時間がかかるという課題があった。
この課題に対して、特許文献1には、波形再生時目的の波形部分をすばやく再生表示できる波形観測装置が開示されている。なお、本件において波形観測装置は、データ圧縮型記録装置の一例であるものとする。
特許文献1に開示された波形観測装置によれば、記憶媒体に生データをすべて保存すると共に、生データの所定数ごとに最大・最小値(圧縮データ)を求め、これを記憶媒体に別々に保存する。そして、波形再生時には、まず圧縮データを表示して、その波形上で拡大表示範囲を指定する。それにより、抽出しようとする生データの範囲が特定でき、記憶媒体からこの拡大表示範囲内の生データのみを読み出して表示することができる。
しかしながら、特許文献1記載の波形観測装置では、記憶媒体に生データをすべて保存し、さらに別途、記憶媒体に最大値および最小値を保存するため、多くの保存領域が必要となる。
本発明の目的は、多くの波形データを容易に管理することができ、かつ記憶媒体における保存領域を有効に用いることができ、さらに多くの波形データから容易に一部の波形データを抽出することができるデータ圧縮型記録装置を提供することである。
(1)
第1の発明に係るデータ圧縮型記録装置は、連続する波形データを分割して記録するデータ圧縮型記録装置であって、波形データをサンプリングするサンプリング手段と、サンプリング手段によりサンプリングされた波形データを所定の単位毎に分割する分割手段と、分割手段により分割された波形データの所定の単位よりも細分化された細分単位毎の波形データを抽出し、抽出された波形データを含むヘッダを分割手段により分割された波形データに付加するヘッダ付加手段と、ヘッダ付加手段によりヘッダが付加された波形データを記録する記録手段と、ヘッダに含まれた細分単位毎の波形データを表示させる表示手段と、表示手段に表示された波形データの代表値に基づいて記録手段に記録された波形データの一部を抽出する抽出手段とを含むものである。
第1の発明に係るデータ圧縮型記録装置は、連続する波形データを分割して記録するデータ圧縮型記録装置であって、波形データをサンプリングするサンプリング手段と、サンプリング手段によりサンプリングされた波形データを所定の単位毎に分割する分割手段と、分割手段により分割された波形データの所定の単位よりも細分化された細分単位毎の波形データを抽出し、抽出された波形データを含むヘッダを分割手段により分割された波形データに付加するヘッダ付加手段と、ヘッダ付加手段によりヘッダが付加された波形データを記録する記録手段と、ヘッダに含まれた細分単位毎の波形データを表示させる表示手段と、表示手段に表示された波形データの代表値に基づいて記録手段に記録された波形データの一部を抽出する抽出手段とを含むものである。
第1の発明に係るデータ圧縮型記録装置においては、サンプリング手段により波形データがサンプリングされ、そのサンプリングされた波形データが分割手段により所定の単位毎に分割される。そして、その単位毎に分割された波形データのそれぞれにヘッダ付加手段によりヘッダが付加される。このヘッダには分割された波形データをさらに細分単位毎に細分化された波形データの代表値が含まれる。
そして、このヘッダが付加された波形データが記録手段により記録され、波形データの代表値が表示手段により表示され、抽出手段により抽出されたデータの代表値に基づいて記録手段から波形データが読み出される。
この場合、連続する波形データを一つのデータとして取り扱うことができるので、多くの連続する波形データを管理することが容易となる。また、波形データの代表値をヘッダに格納することで、データ間(ファイル間)におけるデータの読み出し処理またはデータの伸張処理が必要なくなり、表示応答速度が早くなり、波形全体の把握を迅速に行うことができる。また、容易にデータの一部を抽出することができ、その抽出したデータからデータの概略を簡易に認識することができる。
(2)
データ圧縮型記録装置は、波形データを可逆可能に圧縮する圧縮装置をさらに含み、サンプリング手段によりサンプリングされ、かつ分割手段により分割された波形データは、圧縮装置により可逆可能に圧縮されてもよい。
データ圧縮型記録装置は、波形データを可逆可能に圧縮する圧縮装置をさらに含み、サンプリング手段によりサンプリングされ、かつ分割手段により分割された波形データは、圧縮装置により可逆可能に圧縮されてもよい。
この場合、サンプリングされ、かつ分割された波形データが、圧縮装置により可逆可能に圧縮される。その結果、可逆可能な圧縮された波形データに対してヘッダを付加させて管理することができる。したがって、波形データの容量を任意の容量に圧縮することができるので、より多くの連続する波形データを管理することが容易となる。
(3)
波形データは複数のチャネルの波形データからなってもよい。この場合、複数のチャネルの波形データを一括して管理することができる。また、複数の記録チャネルがある場合に、チャネル間の時間の関係を崩すことなく相互の波形の関係を観測することが容易となる。
波形データは複数のチャネルの波形データからなってもよい。この場合、複数のチャネルの波形データを一括して管理することができる。また、複数の記録チャネルがある場合に、チャネル間の時間の関係を崩すことなく相互の波形の関係を観測することが容易となる。
以下、本発明に係る実施の形態について説明する。
(一実施の形態)
図1は本発明の一実施の形態に係るデータ圧縮型記録装置の構成の一例を示すブロック図である。
図1は本発明の一実施の形態に係るデータ圧縮型記録装置の構成の一例を示すブロック図である。
図1に示すように、データ圧縮型記録装置100は、複数のセンサ素子1および記録装置20からなる。記録装置20は、複数のアンプ2、複数のアナログ−デジタル変換(以下、単にAD変換と呼ぶ。)回路3、サンプリング制御機4、演算処理装置(Digital Signal Processor;以下単にDSPと呼ぶ)5、表示部6、操作部7、時計8および記録メディア9を含む。なお、本実施の形態においては、測定対象物のチャネルを8チャネルとして説明するため、複数のセンサ素子1、複数のアンプ2および複数のAD変換回路3の個数はそれぞれ8個ずつである。
次に、データ圧縮型記録装置100の動作について一例を挙げて説明する。まず、複数のセンサ素子1により、測定対象物の測定が行われ、測定した電圧信号が記録装置20に与えられる。複数のセンサ1から与えられた電圧信号は、記録装置20の複数のアンプ2により減衰または増幅が行われ、AD変換回路3に与えられる。電圧信号がAD変換回路3によりデジタル変換され、サンプリング制御機4に与えられる。デジタル変換された電圧信号がサンプリング制御機4によりを所定のサンプリング周期でサンプリングされ、DSP5に与えられる。
また、操作部7によりDSP5に記録メディア9への記録開始または記録停止、その他の設定操作について制御信号が与えられる。また、時計8により記録時刻等が計時され、計時した時刻等がDSP5に与えられる。操作部7の制御信号に応じてDSP5により与えられた電圧信号が圧縮処理を施され、時計8から与えられた時刻等と併せてディスクオペレーティングシステム(以下単にDOSと呼ぶ。)形式ファイルの記録データとして記録メディア9に与えられる。記録メディア9によりDSP5から与えられたDSO形式ファイルが保存または記録される。このDSP5における内部動作およびDOS形式ファイルの記録データの詳細については後述する。
また、DSP5により表示部6の表示画面にDOS形式ファイルの概形が与えられる。表示部6により表示画面にDOS形式ファイルの概形が表示される。なお、この場合、表示部6によりDSP5から与えられる記録メディア9の動作状態等を表示させてもよい。
さらに、上記実施の形態においては、チャネル数を8チャネルとしているが、これに限定されるものではなく、他の任意のチャネル数に応じてデータ圧縮型記録装置100を構成してもよい。
次にDSP5の内部動作およびDOS形式ファイルの記録データの詳細について説明する。図2および図3は、DSP5の内部動作の一例を示す模式図である。図2の縦方向はチャネル数(Ch1〜Ch8)を示し、横方向は時間を示す。
図2に示すように、DSP5内には、8チャネルの測定データが与えら得る。この測定データを1時間ごとに分割し、それぞれ測定データA,B,〜,Eに分割する。DSP5は、測定データAを一体としてデータの圧縮処理を行い、ファイル11として保管する。同様に、分割された測定データBを一体としてデータの圧縮処理を行いファイル12として、測定データCを一体としてデータの圧縮処理を行いファイル13として、測定データDを一体としてデータの圧縮処理を行いファイル14として、測定データEを一体としてデータの圧縮処理を行いファイル15として保管する。
次に、図3に示すように、DSP5は、ファイル11に後述するヘッダ21を付加し、1時間分のデータ31として保管する。同様に、ファイル12にヘッダ22を付加し1時間分のデータ31に連続させる形で1時間分のデータ32として保管し、ファイル13にヘッダ23を付加し1時間分のデータ32に連続させる形で1時間分のデータ33として保管し、ファイル14にヘッダ24を付加し1時間分のデータ33に連続させる形で1時間分のデータ34として保管し、ファイル15にヘッダ25を付加し1時間分のデータ34に連続させる形で1時間分のデータ35として保管する。なお、以下の説明においては、1時間分のデータ31,32,33,34,35を処理単位と呼ぶ。
続いて、ヘッダ21,〜,25の詳細について説明する。図4は、ヘッダ21の構造の一例を示す模式図である。
図4に示すように、ヘッダ21は、チャネル数210、サンプリング周波数211、記録開始時刻212、各チャネルの電圧レンジ213、各チャネルの0秒〜1秒間のデータ代表値214、各チャネルの1秒〜2秒間のデータ代表値215、各チャネルの2秒〜3秒間のデータ代表値216、・・・、各チャネルの3599秒〜3600秒間のデータ代表値217を含む。
本実施の形態においては、チャネル数210は、8個であり、サンプリング周波数211は、サンプリング制御機4のサンプリング周波数を示し、記録開始時刻212は時計8により計時された時刻であり、各チャネルの電圧レンジ213は、アンプ2により減衰または増幅された電圧レンジを示す。
ここで、仮にサンプリング周波数1kHz、チャネル数8、データ精度16bitとした場合、1時間分の計測データは非圧縮時で約55MBである。しかし、DSP5におけるデータ圧縮処理により数分の1に削減することができる。一般に、圧縮率はデータの性質によってばらつきがあるが1/2〜1/3に削減することができる。なお、DSP5において行われるデータ圧縮処理では圧縮・伸張にともなうデータの劣化がない完全可逆な圧縮方式を用いている。それにより、計測後の各種データの解析時に精度の高い解析を行うことができる。
また、ヘッダ21の具体例として、最大値(16ビット)、平均値(16ビット)および最小値(16ビット)をそのデータの代表値として取り出した場合、16bit×3(種類)×60(秒)×60(秒)×8(チャネル)の結果、約170kBとなる。さらに、ヘッダ21を最小にするためには、データの代表値として、平均値のみ用いた場合、ヘッダ21のサイズは1/3の約60kBとなる。
よりヘッダ21を最小にするためには、計測データ精度16ビットの上位8ビットのみを利用し、最大、平均、最小値として保存するデータ精度を8ビットとすると、データサイズは、さらに半分の30kBにまで抑制することができる。
次に、図5は、ヘッダ21,〜,25を付したファイル11,〜,15をDOS形式ファイルとして保管する処理について説明する図である。
図5に示すように、DOS形式ファイルは、それぞれヘッダ21〜25が付加されたファイル11〜15を含むデータ本体部42、さらにヘッダ41を含む。このように、一体としてDOS形式ファイルの管理が行われる。
以上の構成により、データ圧縮型記録装置100においては、連続する波形データを一つのDOS形式ファイルとして取り扱うことができるので、特許文献1記載の波形観測装置と異なり、多くの連続するDOS形式ファイルを容易に管理することができる。
また、データの代表値をヘッダとして格納することで、データ間(ファイル間)におけるデータの読み出し処理を削減することができる。その結果、容易に抽出されたデータに基づいて連続する波形データの一部の読み出しを容易に行うことができる。
すなわち、従来の装置では、圧縮された状態のファイルを表示部6に表示するためには、一旦全てのデータを伸張する必要があり、その処理には時間を要していたが、本実施の形態にかかるデータ圧縮型記録装置100においては、その時間を削減することができる。具体的にデータの概形を知りたい場合には、伸張処理をせずに、ファイルのヘッダ内にある各チャネルの代表値を読み込み、単位時間毎の最大値、平均値、最小値の経時変化を表示部6の画面に表示させることができる。
本実施の形態においては、データ圧縮型記録装置100がデータ圧縮型記録装置に相当し、複数のセンサ素子1、複数のアンプ2、AD変換回路3およびサンプリング制御機4がサンプリング手段に相当し、データ代表値214〜217が細分単位毎の波形データに相当し、DSP5が分割手段、ヘッダ付加手段、抽出手段、圧縮装置に相当し、記録メディア9が記録手段に相当し、表示部6が表示手段に相当し、複数のチャネルch1〜ch8が複数のチャネルに相当する。
さらに、本発明は、上記の好ましい一実施の形態に記載されているが、本発明はそれだけに制限されない。本発明の精神と範囲から逸脱することのない様々な実施形態が他になされることは理解されよう。さらに、本実施形態において、本発明の構成による作用および効果を述べているが、これら作用および効果は、一例であり、本発明を限定するものではない。
1 複数のセンサ素子
2 複数のアンプ
3 AD変換回路
4 サンプリング制御機
5 DSP
6 表示部
9 記録メディア
100 データ圧縮型記録装置
214〜217 データ代表値
ch1〜ch8 複数のチャネル
2 複数のアンプ
3 AD変換回路
4 サンプリング制御機
5 DSP
6 表示部
9 記録メディア
100 データ圧縮型記録装置
214〜217 データ代表値
ch1〜ch8 複数のチャネル
Claims (3)
- 連続する波形データを分割して記録するデータ圧縮型記録装置であって、
前記波形データをサンプリングするサンプリング手段と、
前記サンプリング手段によりサンプリングされた波形データを所定の単位毎に分割する分割手段と、
前記分割手段により分割された波形データの前記所定の単位よりも細分化された細分単位毎の波形データを抽出し、前記抽出された波形データを含むヘッダを前記分割手段により分割された波形データに付加するヘッダ付加手段と、
前記ヘッダ付加手段によりヘッダが付加された波形データを記録する記録手段と、
前記ヘッダに含まれた細分単位毎の波形データを表示させる表示手段と、
前記表示手段に表示された波形データの代表値に基づいて前記記録手段に記録された波形データの一部を抽出する抽出手段とを含むことを特徴とするデータ圧縮型記録装置。 - 波形データを可逆可能に圧縮する圧縮装置をさらに含み、
前記サンプリング手段によりサンプリングされ、かつ前記分割手段により分割された波形データは、
前記圧縮装置により可逆可能に圧縮されたことを特徴とする請求項1記載のデータ圧縮型記録装置。 - 前記波形データは、
複数のチャネルの波形データからなることを特徴とする請求項1または2記載のデータ圧縮型記録装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005142047A JP2006317362A (ja) | 2005-05-16 | 2005-05-16 | データ圧縮型記録装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005142047A JP2006317362A (ja) | 2005-05-16 | 2005-05-16 | データ圧縮型記録装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006317362A true JP2006317362A (ja) | 2006-11-24 |
Family
ID=37538153
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005142047A Pending JP2006317362A (ja) | 2005-05-16 | 2005-05-16 | データ圧縮型記録装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2006317362A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012122945A (ja) * | 2010-12-10 | 2012-06-28 | Yokogawa Electric Corp | 波形解析装置 |
JP2012229991A (ja) * | 2011-04-26 | 2012-11-22 | Yokogawa Electric Corp | 波形解析システム、波形解析装置およびコンピュータプログラム |
CN111078755A (zh) * | 2019-12-19 | 2020-04-28 | 远景智能国际私人投资有限公司 | 时序数据的存储查询方法、装置、服务器及存储介质 |
-
2005
- 2005-05-16 JP JP2005142047A patent/JP2006317362A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2012122945A (ja) * | 2010-12-10 | 2012-06-28 | Yokogawa Electric Corp | 波形解析装置 |
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CN111078755A (zh) * | 2019-12-19 | 2020-04-28 | 远景智能国际私人投资有限公司 | 时序数据的存储查询方法、装置、服务器及存储介质 |
CN111078755B (zh) * | 2019-12-19 | 2023-07-28 | 远景智能国际私人投资有限公司 | 时序数据的存储查询方法、装置、服务器及存储介质 |
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