一种拓展坞用数据智能通信系统的制作方法

本发明涉及数据传输领域，具体涉及一种拓展坞用数据智能通信系统。

背景技术：

1、拓展坞是一种外部设备，其工作原理是将电脑的接口转换成可以连接更多设备的接口，并为用户提供额外的端口和功能。拓展坞连接的设备需要共享有限的带宽和系统资源，当拓展坞连接了大量设备时，可能会影响数据传输的速度和稳定性。

2、为了确保数据传输的速度，拓展坞需要对数据进行压缩传输，传统的霍夫曼编码受限于数据中每种字符的频率，压缩效率有限，难以保证拓展坞数据传输的速度。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提供一种拓展坞用数据智能通信系统，所述系统包括：

2、数据预处理模块，获取待压缩数据；

3、数据挖掘模块，根据待压缩数据中出现的每种字符，构建字符对；设置多个间隔，根据字符对中每种字符在待压缩数据中出现的频率获取字符对在不同间隔下的概率；

4、数据压缩模块，根据待压缩数据中每种字符的频率构建范式霍夫曼树，根据范式霍夫曼树对待压缩数据中每个字符依次进行编码，每编码一个字符，对范式霍夫曼树进行一次更新，包括：根据当前编码字符以及已编码的字符获取多个参考字符，根据每个参考字符所属的字符对在不同间隔下的概率预测每种字符的顺位概率；根据每种字符的顺位概率更新范式霍夫曼树；

5、根据待压缩数据中所有字符的编码结果获取压缩结果；

6、数据传输通信模块，对压缩结果进行传输。

7、优选的，所述根据待压缩数据中出现的每种字符，构建字符对，包括的步骤为：

8、统计待压缩数据中字符的种类，将任意两种字符构成字符对，获取所有字符对。

9、优选的，所述设置多个间隔，包括的步骤为：

10、预设间隔范围，将间隔范围内每个整数作为一个间隔。

11、优选的，所述根据字符对中每种字符在待压缩数据中出现的频率获取字符对在不同间隔下的概率，包括的步骤为：

12、；

13、其中，表示第个字符对在第个间隔下的概率；表示第个字符对中第一个字符的频数；表示第个字符对中第一个字符的频率；表示在待压缩数据中，第个字符对中第一个字符与第二个字符间隔出现的次数。

14、优选的，所述根据当前编码字符以及已编码的字符获取多个参考字符，包括的步骤为：

15、将最近一次编码的字符，作为当前编码字符；根据当前编码字符获取已编码序列；将已编码序列中后个字符分别作为参考字符，其中为间隔范围的上限制。

16、优选的，所述根据当前编码字符获取已编码序列，包括的步骤为：

17、将当前编码字符之前的所有字符以及当前编码字符构成已编码序列。

18、优选的，所述根据每个参考字符所属的字符对在不同间隔下的概率预测每种字符的顺位概率，包括的步骤为：

19、；

20、其中，为第种字符的顺位概率；为第种字符的频率；为第种字符在已编码序列中出现的频数；为待压缩数据的长度；为间隔范围的上限制；表示以第个参考字符为第一个字符，以第种字符为第二个字符的字符对在第个间隔下的概率；为指数归一化函数。

21、优选的，所述根据每种字符的顺位概率更新范式霍夫曼树，包括的步骤为：

22、按照每种字符的顺位概率从大到小的顺序，将每种字符依次分配给当前范式霍夫曼树的每个叶子节点，实现范式霍夫曼树的更新。

23、优选的，所述根据待压缩数据中所有字符的编码结果获取压缩结果，包括的步骤为：

24、将待压缩数据中所有字符的编码按照顺序拼接成的二进制序列作为压缩结果。

25、优选的，所述字符对可包含两种相同的字符。

26、本发明具有如下有益效果：本发明根据待压缩数据中出现的每种字符构建字符对，设置多个间隔，获取字符对在不同间隔下的概率，构建范式霍夫曼树，对待压缩数据中每个字符依次进行编码，每编码一个字符，获取多个参考字符，根据每个参考字符所属的字符对在不同间隔下的概率预测每种字符的顺位概率，根据顺位概率更新范式霍夫曼树，使得在接下来出现的可能性大的字符不受字符频率的限制，能够尽可能利用较短的码字来进行编码，使得数据的压缩效率提高，确保了拓展坞数据通信的实时性。

技术特征：

1.一种拓展坞用数据智能通信系统，其特征在于，所述系统包括：

2.根据权利要求1所述的一种拓展坞用数据智能通信系统，其特征在于，所述根据待压缩数据中出现的每种字符，构建字符对，包括的步骤为：

3.根据权利要求1所述的一种拓展坞用数据智能通信系统，其特征在于，所述设置多个间隔，包括的步骤为：

4.根据权利要求1所述的一种拓展坞用数据智能通信系统，其特征在于，所述根据字符对中每种字符在待压缩数据中出现的频率获取字符对在不同间隔下的概率，包括的步骤为：

5.根据权利要求3所述的一种拓展坞用数据智能通信系统，其特征在于，所述根据当前编码字符以及已编码的字符获取多个参考字符，包括的步骤为：

6.根据权利要求5所述的一种拓展坞用数据智能通信系统，其特征在于，所述根据当前编码字符获取已编码序列，包括的步骤为：

7.根据权利要求3所述的一种拓展坞用数据智能通信系统，其特征在于，所述根据每个参考字符所属的字符对在不同间隔下的概率预测每种字符的顺位概率，包括的步骤为：

8.根据权利要求1所述的一种拓展坞用数据智能通信系统，其特征在于，所述根据每种字符的顺位概率更新范式霍夫曼树，包括的步骤为：

9.根据权利要求1所述的一种拓展坞用数据智能通信系统，其特征在于，所述根据待压缩数据中所有字符的编码结果获取压缩结果，包括的步骤为：

10.根据权利要求2所述的一种拓展坞用数据智能通信系统，其特征在于，所述字符对可包含两种相同的字符。

技术总结
本发明涉及数据传输领域，具体涉及一种拓展坞用数据智能通信系统，该系统包括：数据预处理模块、数据挖掘模块、数据压缩模块、数据传输通信模块，根据待压缩数据中出现的每种字符构建字符对，设置多个间隔，获取字符对在不同间隔下的概率，构建范式霍夫曼树，对待压缩数据中每个字符依次进行编码，每编码一个字符，获取多个参考字符，根据每个参考字符所属的字符对在不同间隔下的概率预测每种字符的顺位概率，根据顺位概率更新范式霍夫曼树。获取压缩结果，对压缩结果进行传输。本发明对数据的压缩效率高，确保了拓展坞数据通信的实时性。

技术研发人员：肖杰,罗勇
受保护的技术使用者：广东至盈科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16