应用于时域信号的可调量化值的数据压缩方法与流程

一种应用于时域信号的数据压缩方法，尤指一种应用于时域信号的可调量化值的数据压缩方法。

背景技术：

1、在现今的科技下，当从一模拟数字转换器(analog-to-digital converter；adc)储存大量数据至一计算机(personal computer；pc)端时，在adc和pc端之间会通过一现场可编程门阵列(field programmable gate array；fpga)做信号上的编码以便传输。详细来说，adc可通过一个jesd204b的信号界面连接至fpga中的存储元件，并且fpga通过一pciexpress(pcie)连接至pc端。在fpga中，信号会使用一离散余弦变换(discrete cosinetransform；dct)的数据处理方式，而当信号送至pc端后，会受到一反离散余弦变换(inverse discrete cosine transform；idct)的处理以还原呈现信号。

2、当adc取样率快速且取样后的信号比特(bit)数量多时，上述的数据传输方式会在数据传输速率上受限于fpga中记忆体的存放速度和pcie界面的传输速度。例如，当adc每秒取得的数据量高达10千兆比特每秒(gbps；gbit/s)以上时，往往因fpga储存速度的不足或是pcie传输速度不够快而导致adc数据出现不连续的情况，影响传输品质。

3、为了解决上述困境，现今的做法为将adc的信号中的数据进行压缩处理，即减少信号的比特以增加传输数据的速度。然而，使用现有的数据压缩方式，在压缩数据时的一固定压缩量化值之下，还是过于费时。这使得传输数据的速度无法完全受到改善。

4、另外，根据现有的数据压缩方式，fpga将压缩受到dct处理后的信号。这意味着，如此的数据压缩方式将在信号之后受到idct的处理还原后，产生数据压缩前和压缩后的失真，并且这失真的程度在固定数据压缩的规格下也无法受到改善。这数据压缩前和压缩后的所造成的失真可被定义为这一数据压缩方法的一失真率，并且以一百分比表示。

5、综上所述，目前应用于时域信号的数据压缩方式有着固定的数据压缩规格。有着固定的数据压缩规格即指有着固定的一压缩量化值来压缩一固定量数据的信号。这意味着，目前应用于时域信号的数据压缩方式无法进一步改善传输数据的速度和数据收到压缩后的失真率。

技术实现思路

1、有鉴于上述问题，本发明提供一种应用于时域信号的可调量化值的数据压缩方法，能够根据期望的受压缩的数据量动态调整压缩数据的规格，以改善压缩数据的速率和失真程度。如此本发明将进一步改善传输数据的速度和数据收到压缩后的失真率。

2、本发明的该应用于时域信号的可调量化值的数据压缩方法，由一处理单元执行，包括：

3、步骤s1：接收一原始信号；

4、步骤s2：载入一期望数据量和一量化值；

5、步骤s3：根据该量化值压缩该原始信号，以产生一压缩信号，并取得该压缩信号的一压缩信号量；

6、步骤s4：判断该压缩信号量是否小于或等于该期望数据量；

7、步骤s5：当判断该压缩信号量大于该期望数据量时，增加该量化值，并且重新执行步骤s3；

8、步骤s6：当判断该压缩信号量小于或等于该期望数据量时，输出该压缩信号。

9、较佳的，如前述的应用于时域信号的可调量化值的数据压缩方法，其进一步包括以下步骤：

10、s7：将该压缩信号组合为一最终信号，并输出该最终信号。

11、较佳的，如前述的应用于时域信号的可调量化值的数据压缩方法，其中，步骤s2中载入的该量化值为3。

12、较佳的，如前述的应用于时域信号的可调量化值的数据压缩方法，其中，步骤s5增加该量化值是将该量化值加上1。

13、较佳的，如前述的应用于时域信号的可调量化值的数据压缩方法，其中，步骤s2中载入的该期望数据量为8个比特。

14、较佳的，如前述的应用于时域信号的可调量化值的数据压缩方法，其中，步骤s1接收该原始信号的一原始信号量为12个比特。

15、较佳的，如前述的应用于时域信号的可调量化值的数据压缩方法，其中，步骤s3中压缩该原始信号时，以每32个取样点取样该原始信号以进行一次压缩。

16、较佳的，如前述的应用于时域信号的可调量化值的数据压缩方法，其中，在步骤s1和步骤s2之间进一步包括以下步骤：

17、s11：从一人机界面接收一输入数据；

18、其中，步骤s2是根据该输入数据载入该期望数据量。

19、较佳的，如前述的应用于时域信号的可调量化值的数据压缩方法，其中，步骤s3是根据该量化值压缩该原始信号，即根据量化(quantization)压缩该原始信号。

20、较佳的，如前述的应用于时域信号的可调量化值的数据压缩方法，其中，该处理单元是一现场可编程门阵列(fpga)。

21、通过制定该期望数据量和循序渐进的比较该压缩信号的该压缩信号量是否符合该期望数据量，本发明可以确保该原始信号充分的受到压缩而成为最后输出的该压缩信号。并且，本发明可以免于该原始信号因受到过度压缩而增加过多的失真率。而通过循序渐进的调整增加该量化值，本发明可以增加压缩该原始信号的速度。如此，本发明将改善传输该原始信号的速度和压缩该原始信号的失真率。

技术特征：

1.一种应用于时域信号的可调量化值的数据压缩方法，由一处理单元执行，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的应用于时域信号的可调量化值的数据压缩方法，其特征在于，进一步包括以下步骤：

3.如权利要求1所述的应用于时域信号的可调量化值的数据压缩方法，其特征在于，步骤s2中载入的该量化值为3。

4.如权利要求1或2所述的应用于时域信号的可调量化值的数据压缩方法，其特征在于，步骤s5增加该量化值是将该量化值加上1。

5.如权利要求1所述的应用于时域信号的可调量化值的数据压缩方法，其特征在于，步骤s2中载入的该期望数据量为8个比特。

6.如权利要求1所述的应用于时域信号的可调量化值的数据压缩方法，其特征在于，步骤s1接收该原始信号的一原始信号量为12个比特。

7.如权利要求1所述的应用于时域信号的可调量化值的数据压缩方法，其特征在于，步骤s3中压缩该原始信号时，以每32个取样点取样该原始信号以进行一次压缩。

8.如权利要求1所述的应用于时域信号的可调量化值的数据压缩方法，其特征在于，在步骤s1和步骤s2之间进一步包括以下步骤：

9.如权利要求1所述的应用于时域信号的可调量化值的数据压缩方法，其特征在于，步骤s3是根据该量化值压缩该原始信号，即根据量化(quantization)压缩该原始信号。

10.如权利要求2所述的应用于时域信号的可调量化值的数据压缩方法，其特征在于，该处理单元是一现场可编程门阵列(fpga)。

技术总结
一种应用于时域信号的可调量化值的数据压缩方法，包括于一量化器接收一原始信号以取得该原始信号的一原始信号量；载入一期望数据量和一量化值；根据该量化值压缩该原始信号，并且将压缩后的该原始信号送至一数据量比较器；当该原始信号量大于该期望数据量时，则增加该量化值，将该原始信号送回至该量化器，并且重新执行前述根据该量化值压缩该原始信号，并且将压缩后的该原始信号送至该数据量比较器；当该原始信号量小于或等于该期望数据量时，输出该原始信号；本发明将改善传输该原始信号的速度和压缩该原始信号的失真率。

技术研发人员：洪家祥
受保护的技术使用者：固纬电子实业股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14