CN117240409B - 一种用于智能手机与智能穿戴设备的数据处理方法 - Google Patents
一种用于智能手机与智能穿戴设备的数据处理方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及数据处理技术领域,具体涉及一种用于智能手机与智能穿戴设备的数据处理方法,该方法获取智能手机与智能穿戴设备之间待传输的通信数据的任一加密数据包对应的一维二进制数据序列;获取任一位数的二进制编码下所有编码对应的优先级排序序列;针对任一一维二进制数据序列,构建预设尺寸范围的可变窗口,获取最优尺寸,对最优尺寸下一维二进制数据序列的至少两个带有分割顺序编号的数据子块进行数据重组,得到对应的重组结果,对重组结果进行压缩处理,得到压缩数据;将所有加密数据包的压缩数据进行传输,对加密压缩包对应的冗余程度很大的二进制编码进行编码压缩,得到体积很小的压缩数据包,提高了通信数据的传输效率。
Description
技术领域
本发明涉及数据处理技术领域,具体涉及一种用于智能手机与智能穿戴设备的数据处理方法。
背景技术
随着科技的不断发展,智能手机和智能穿戴设备的市场持续扩大,这两类智能设备在人们的日常生活中起到了越来越重要的作用,提供了众多供能,例如:健康监测、通信、导航和娱乐等,由此可见,智能手机与智能穿戴设备之间的通信对于实现各种功能是至关重要的。但是,由于智能手机与智能穿戴设备之间的通信数据庞大,且包含敏感信息,因此,需要对通信数据进行高效的压缩和安全的传输,以降低存储和传输成本,同时还能确保数据隐私和完整性。
其中,数据传输通常涉及从智能穿戴设备向智能手机传送各种类型的数据,例如:生物传感器数据、用户偏好设置等,这种数据传输需要确保数据的完整性和保密性,因此,在进行数据传输与数据采集前,需要对智能穿戴设备与智能手机之间的通信数据进行加密处理,然后将压缩加密的数据进行数据传输,并在接收到压缩加密后的数据之后,对压缩加密后的数据进行解密,得到原始的通信数据,从而完成智能穿戴设备与智能手机之间的通信数据的传输和数据采集。但是,由于加密后的通信数据的规律性较弱,在对加密后的通信数据进行传输时,难以进行较大程度的压缩,且传统的数据传输通常是对大样本数据进行压缩加密,会导致在进行数据采集时的数据解密的解密成本大,且解密获取的数据中有大量的非目标数据。
由于对智能穿戴设备与智能手机之间的通信数据进行加密压缩处理时,熵编码的压缩方式的压缩效率较低,难以达到高效通信的目的,游程编码的编码方式简单,解码速度也很快,但游程编码过于依赖数据的局部冗余性,因此,传统压缩算法对加密后的通信数据均难达到较好的压缩效果,进而影响数据传输和数据采集的效率。
故,如何提高加密后的通信数据的压缩效果,进而提高数据传输和数据采集的效率成为亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供了一种用于智能手机与智能穿戴设备的数据处理方法,以解决如何提高加密后的通信数据的压缩效果,进而提高数据传输和数据采集的效率的问题。
本发明实施例中提供了一种用于智能手机与智能穿戴设备的数据处理方法,所述数据处理方法包括:
获取智能手机与智能穿戴设备之间待传输的通信数据,对所述通信数据进行加密,得到多个加密数据包,针对任一加密数据包,将所述加密数据包中的所有数据均转换为二进制数据,得到一个一维二进制数据序列;
针对任一位数的二进制编码,获取所述位数的二进制编码下的每个编码在预设数量的二值编码方式中的编码转换路径,对应得到每个所述编码的转换路径长度,根据所有转换路径长度获取所述位数的二进制编码下所有编码对应的优先级排序序列;
针对任一一维二进制数据序列,构建预设尺寸范围的可变窗口,针对所述预设尺寸范围内的任一尺寸,利用所述尺寸的可变窗口对所述一维二进制数据序列进行数据分割,得到对应的分割结果,根据所述尺寸对应位数的二进制编码下所有编码对应的优先级排序序列,以及所述分割结果,获取所述尺寸的优选程度;
根据所述预设尺寸范围内每个尺寸的优选程度获取最优尺寸,获取所述最优尺寸下所述一维二进制数据序列的至少两个带有分割顺序编号的数据子块,对所有带有分割顺序编号的数据子块进行数据重组,得到对应的重组结果,采用游程编码对所述重组结果进行压缩处理,得到对应的压缩数据;
将所有加密数据包的压缩数据按照顺序进行传输。
进一步的,所述预设数量的二值编码方式包括自然二进制编码、折叠二进制编码和雷格码,则所述获取所述位数的二进制编码下的每个编码在预设数量的二值编码方式中的编码转换路径,包括:
针对所述位数的二进制编码下的任一编码,通过所述自然二进制编码、所述折叠二进制编码和所述雷格码之间的相互转换,获取将所述编码转换为完全冗余的编码所对应的编码转换路径。
进一步的,所述针对所述位数的二进制编码下的任一编码,通过所述自然二进制编码、所述折叠二进制编码和所述雷格码之间的相互转换,获取将所述编码转换为完全冗余的编码所对应的编码转换路径,包括:
根据所述位数的二进制编码下每个编码的首位取值,将所有编码划分为正极部分和负极部分;
针对所述正极部分中的任一编码,通过所述自然二进制编码、所述折叠二进制编码和所述雷格码之间的相互转换,获取将所述编码转换为完全冗余的编码所对应的编码转换路径;
针对所述负极部分中的任一编码,通过所述自然二进制编码、所述折叠二进制编码和所述雷格码之间的相互转换,获取将所述编码转换为完全冗余的编码所对应的编码转换路径。
进一步的,所述根据所有转换路径长度获取所述位数的二进制编码下所有编码对应的优先级排序序列,包括:
获取所述位数的二进制编码下转换路径长度不为0的至少一个编码作为第一编码,按照转换路径长度从小到大的排序,获取所有第一编码的初始优先级排序序列;
获取所述位数的二进制编码下转换路径长度为0的至少一个编码作为第二编码,将所有第二编码作为最低优先级对所述初始优先级排序序列进行更新,得到所述位数的二进制编码下所有编码对应的优先级排序序列。
进一步的,所述分割结果包括至少两个数据子块,则所述根据所述尺寸对应位数的二进制编码下所有编码对应的优先级排序序列,以及所述分割结果,获取所述尺寸的优选程度,包括:
根据所述尺寸对应位数的二进制编码下所有编码对应的优先级排序序列建立初始统计直方图,其中所述统计直方图的纵轴表示数据子块的数量,横轴表示编码的种类;
对所述初始统计直方图中属于同一优先级的所有编码的数据子块的数量进行合并,得到目标统计直方图;
获取所述目标统计直方图的偏度,根据所述偏度得到所述尺寸的优选程度。
进一步的,所述根据所述偏度得到所述尺寸的优选程度,包括:
将所述偏度作为预设值的幂指数,得到的指数函数结果作为所述尺寸的优选程度。
进一步的,所述对所有带有分割顺序编号的数据子块进行数据重组,得到对应的重组结果,包括:
获取所述最优尺寸对应位数的二进制编码下所有编码对应的优先级排序序列作为目标优先级排序序列;
对所有带有分割顺序编号的数据子块分别进行编码转换,得到对应的转换结果,根据转换结果得到完全冗余的数据子块和无法转换成冗余的数据子块;
根据所述目标优先级排序序列,分别将所有完全冗余的数据子块中属于同一优先级的数据子块组成一个子块组,将所有无法转换成冗余的数据子块单独组成一个子块组。
本发明实施例至少具有如下有益效果:
本发明首先对智能手机与智能穿戴设备之间待传输的通信数据进行分包加密处理,得到多个加密数据包,然后针对任一加密数据包,对加密数据包对应的二进制编码数据进行编码转换,以将二进制编码数据转换为冗余程度大的二进制编码数据,并根据二进制编码的分布对编码进行自适应分段处理,根据分段后二进制子段中编码值分布情况对二进制码的位数进行自适应选择,并自适应确定分段进制码转换的迭代次数,从而得到冗余程度很大的二进制编码,最后通过游程编码对转换后的二进制编码进行编码压缩,得到体积很小的压缩数据包,能够达到对智能手机与智能穿戴设备之间的通信数据进行高效传输的目的,同时使得数据传输后所采集的通信数据更加完整、准确。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案和优点,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它附图。
图1为本发明实施例提供的一种用于智能手机与智能穿戴设备的数据处理方法的步骤流程图;
图2为本发明实施例提供的一种关于四位的二进制编码的编码转换示意图;
图3为本发明实施例提供的一种四位的二进制编码的负极部分的编码转换路径的示意图;
图4为本发明实施例提供的一种四位的二进制编码的正极部分的编码转换路径的示意图;
图5为本发明实施例提供的一种四位数的二进制编码对应的初始统计直方图的示意图;
图6为本发明实施例提供的一种四位数的二进制编码对应的目标统计直方图的示意图;
图7为本发明实施例提供的一种偏态示意图。
具体实施方式
为了更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对依据本发明提出的一种用于智能手机与智能穿戴设备的数据处理方法,其具体实施方式、结构、特征及其功效,详细说明如下。在下述说明中,不同的“一个实施例”或“另一个实施例”指的不一定是同一实施例。此外,一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。
下面结合附图具体的说明本发明所提供的一种用于智能手机与智能穿戴设备的数据处理方法的具体方案。
请参阅图1,其示出了本发明一个实施例提供的一种用于智能手机与智能穿戴设备的数据处理方法的步骤流程图,该方法包括以下步骤:
步骤S101,获取智能手机与智能穿戴设备之间待传输的通信数据,对通信数据进行加密,得到多个加密数据包,针对任一加密数据包,将加密数据包中的所有数据均转换为二进制数据,得到一个一维二进制数据序列。
具体的,智能手机与智能穿戴设备之间待传输的通信数据通常涵盖了多个方面的信息,其中常见的通信报文数据通常包含以下内容:
(1)标识符:用于识别报文的唯一标识符,以确保正确的传输和接收;(2)头部信息:包含报文的元数据,如源地址、目标地址、报文长度等;(3)数据负载:实际传输的数据内容,可以是文本(例如各类检测报告、心率、步数、睡眠质量、体温等)、传感器数据;(4)校验和:用于验证报文的完整性,以确保数据在传输过程中没有被损坏或篡改;(5)错误检测和纠正码:用于检测和纠正传输过程中可能出现的错误,以提高数据的可靠性;(6)加密信息:对报文进行加密,以确保数据的安全性和保密性。
本发明实施例中获取智能手机与智能穿戴设备之间待传输的通信数据,然后对通信数据进行加密处理,得到加密后的通信数据,其中,加密后的通信数据以数据包的形式呈现,为了在进行加密时便于传输,需要将大数据包拆分成小数据包,因此,将加密后的通信数据按顺序拆分成多个加密数据包,使得获取到的每个加密数据包的数据量较小。
将获取到的每个加密数据包按照数据包的顺序进行进制转换,均转换成为二进制数据,因此,针对任一加密数据包,将加密数据包中的所有数据均转换为二进制数据,得到一个一维二进制数据序列。
步骤S102,针对任一位数的二进制编码,获取位数的二进制编码下的每个编码在预设数量的二值编码方式中的编码转换路径,对应得到每个编码的转换路径长度,根据所有转换路径长度获取位数的二进制编码下所有编码对应的优先级排序序列。
具体的,在0和1的二值编码中,有三种编码方式,分别为自然二进制编码、折叠二进制编码和格雷码,其中,自然二进制编码可以和折叠二进制编码、格雷码进行相互转换,故通过编码转换将二进制编码转换成为冗余程度大的二进制编码。
本发明实施例中,所述预设数量的二值编码方式包括自然二进制编码、折叠二进制编码和雷格码,则针对任一位数的二进制编码,获取所述位数的二进制编码下的每个编码在预设数量的二值编码方式中的编码转换路径,具体获取方法为:针对所述位数的二进制编码下的任一编码,通过所述自然二进制编码、所述折叠二进制编码和所述雷格码之间的相互转换,获取将所述编码转换为完全冗余的编码所对应的编码转换路径。
优选的,所述针对所述位数的二进制编码下的任一编码,通过所述自然二进制编码、所述折叠二进制编码和所述雷格码之间的相互转换,获取将所述编码转换为完全冗余的编码所对应的编码转换路径,包括:
根据所述位数的二进制编码下每个编码的首位取值,将所有编码划分为正极部分和负极部分;
针对所述正极部分中的任一编码,通过所述自然二进制编码、所述折叠二进制编码和所述雷格码之间的相互转换,获取将所述编码转换为完全冗余的编码所对应的编码转换路径;
针对所述负极部分中的任一编码,通过所述自然二进制编码、所述折叠二进制编码和所述雷格码之间的相互转换,获取将所述编码转换为完全冗余的编码所对应的编码转换路径。
举例说明:参照图2,其为本发明实施例提供的一种关于四位的二进制编码的编码转换示意图,如图2所示,针对于4位的自然二进制编码,首先根据4位的二进制编码的首位取值将4位的二进制编码下的所有编码划分为正极部分与负极部分,具体的,若4位的二进制编码的首位取值为0,则将其定义为负极部分,4位的二进制编码的首位取值为1,则将其定义为正极部分。
然后,在将4位的自然二进制编码下的所有编码划分位正极部分与负极部分之后,通过自然二进制编码、折叠二进制编码和格雷码进行编码之间的相互转换,可以使转换后的编码的冗余程度尽可能大。其中,自然二进制编码与折叠二进制编码的相互转换规则为:若自然二进制编码为负极部分,则除首位外的其他部分,折叠二进制编码与自然二进制编码互补,首位相同,例如图2中的自然二进制编码为0000,则折叠二进制编码为0111;若自然二进制编码为正极部分,则折叠二进制编码与自然二进制编码相同,例如图2中的自然二进制编码为1111,则折叠二进制编码为1111。值得说明的是,格雷码与自然二进制编码之间的编码转换为现有技术,本实施例不予以详细概述。
参照图3,其为本发明实施例提供的一种四位的二进制编码的负极部分的编码转换路径的示意图,以图3中4位的自然二进制编码0101为例,将自然二进制编码0101通过格雷码转换后得到编码0111,将该次转换后的编码记为第一转换4位自然二进制编码,再次将第一转换4位自然二进制编码作为基础4位自然二进制编码,将基础4位自然二进制编码0111通过折叠二进制编码转换后得到编码0000,将其记为第二转换4位自然二进制编码,通过上述转换后发现不规则的4位二进制编码0101被转换成为规则的4位二进制编码0000,也即将4位二进制编码0101转换成了完全冗余的4位二进制编码0000。同理,负极部分中每个4位的自然二进制编码的转换规则相同,此处不再一一说明,详情可参照图3。
如图3所示,负极部分的所有4位的自然二进制编码均可转换为完全冗余的4位二进制编码0000,唯一不同的是转换路径长度,其中,第一类路径最短,第四类路径最长,也即是第一类路径中0111转换成0000的转换路径长度最短,第二类路径中0101和0000转换成0000的转换路径长度相同,第三类路径中0110和0010转换成0000的转换路径长度相同,第四类路径中0001、0011和0100转换成0000的转换路径长度相同,且随着路径类型数增大,转换路径长度也随着增大。
同理,参照图4,其为本发明实施例提供的一种四位的二进制编码的正极部分的编码转换路径的示意图,其转换规则与负极部分相同,具体转换过程不再赘述。但由图4可知,正极部分只有部分4位的自然二进制编码可以转换位完全冗余的4位二进制编码1111,具体包括4位的自然二进制编码1000、1010、1100和1111,但也存在4位的自然二进制编码1001、1011、1101和1110无法转换为完全冗余的4位二进制编码。在正极部分中可以转换成完全冗余的4位二进制编码1111的4位自然二进制编码中,对应的转换路径长度也是不同的。
进一步的,在确定了所述位数的二进制编码下的每个编码转换为完全冗余的编码所对应的编码转换路径之后,获取每个编码的转换路径长度,根据所有转换路径长度获取所述位数的二进制编码下所有编码对应的优先级排序序列,具体如下:
获取所述位数的二进制编码下转换路径长度不为0的至少一个编码作为第一编码,按照转换路径长度从小到大的排序,获取所有第一编码的初始优先级排序序列;
获取所述位数的二进制编码下转换路径长度为0的至少一个编码作为第二编码,将所有第二编码作为最低优先级对所述初始优先级排序序列进行更新,得到所述位数的二进制编码下所有编码对应的优先级排序序列。
举例说明:参照图3和图4,以4位数的二进制编码为例,根据转换路径长度的长短确定4位的二进制编码下的每个编码的优选程度,其中,转换路径长度越短,将对应4位的自然二进制编码转换成完全冗余的4位二进制编码的转换速度越快,代价越小,故根据转换路径长度对4位的二进制编码下的所有编码的优选程度进行排序,根据图3与图4可知, 编码0111与编码1111的编码转换路径为第一类路径,对应转换路径长度为1,即参与一次编码转换,则编码0111与编码1111的优先级最大,同理,获取其他每个编码的转换路径长度,则4位的二进制编码下所有编码对应的优先级排序为:
,
由此得到4位数的二进制编码下所有编码的优先级排序序列。
至此,按照上述4位数的二进制编码下所有编码的优先级排序序列的获取方法,获取其他位数的二进制编码下所有编码的优先级排序序列,例如5位数的二进制编码、6位数的二进制编码。
步骤S103,针对任一一维二进制数据序列,构建预设尺寸范围的可变窗口,针对预设尺寸范围内的任一尺寸,利用尺寸的可变窗口对一维二进制数据序列进行数据分割,得到对应的分割结果,根据尺寸对应位数的二进制编码下所有编码对应的优先级排序序列,以及分割结果,获取尺寸的优选程度。
具体的,通过对一维二进制数据序列进行分块处理,并对数据子块进行编码转换,将其转换成为完全冗余的二进制编码,其中,数据子块中优先级越大的数据子块越多,在进行编码转换时的转换代价越小,故,根据一维二进制数据序列的综合转换代价,获取数据子块的优选程度。
本发明实施例以任意一个一维二进制数据序列为例,首先构建预设尺寸范围的可变窗口,具体为:建立大小的可变窗口,/>的经验取值范围为/>,经验最大值可根据实施者的具体需求进行选择,但值得注意的是,经验最大值越多,二进制编码的长度越长,其中4位的二进制编码的种类有16种,5位的二进制编码的种类有32种,可变窗口每增大一个单位长度,二进制编码的位数增加一位,对应位数二进制编码的种类翻一倍,故本发明实施例考虑到高效传输的目的,优先设置/>的最大经验值选择5。
然后,针对所述预设尺寸范围内的任一尺寸,利用所述尺寸的可变窗口对一维二进制数据序列进行数据分割,得到对应的分割结果,根据所述尺寸对应位数的二进制编码下所有编码对应的优先级排序序列,以及所述分割结果,获取所述尺寸的优选程度,具体过程如下:
(1)针对所述预设尺寸范围内的任一尺寸,利用所述尺寸的可变窗口对一维二进制数据序列进行数据分割,得到对应的分割结果。
具体的,以L为2的可变窗口为例,通过可变窗口将一维二进制数据序列分割成若干个数据子块,将数据子块的数量记为M,并将每个数据子块按照分割顺序进行排序,依次记为第一数据子块、第二数据子块、…、第M数据子块。且每个数据子块的长度为2,也即是每个数据子块对应的二进制编码的长度为2。值得说明的是,如果L为3,分割后的每个数据子块的长度为3,依次类推,L为5,分割后的每个数据子块的长度为5。
(2)根据所述尺寸对应位数的二进制编码下所有编码对应的优先级排序序列建立初始统计直方图,其中所述统计直方图的纵轴表示数据子块的数量,横轴表示编码的种类。
具体的,由于可变窗口的尺寸L与数据子块的长度相等,因此,可以根据数据子块的长度确定对应位数的二进制编码下所有编码对应的优先级排序序列,例如,L为4,则数据子块的长度为4,对应二进制编码的长度为4,也即是数据子块为4位数的二进制编码,因此,可以通过步骤S102得到4位数的二进制编码下所有编码对应的优先级排序序列,具体的,4位数的二进制编码对应的优先级排序序列为:
。
统计M个数据子块中对应每种二进制编码的数据子块的数量,并根据对应位数的二进制编码下所有编码对应的优先级排序序列建立初始统计直方图。如图5所示,其为本发明实施例提供的一种四位数的二进制编码对应的初始统计直方图的示意图,图5中,初始统计直方图的纵轴表示数量,横轴表示种类,种类从左往右的优先级逐渐减小。
(3)对所述初始统计直方图中属于同一优先级的所有编码的数据子块的数量进行合并,得到目标统计直方图。
具体的,由于任一位数的二进制编码对应的优先级排序序列中存在部分种类的编码的优先级相同,因此,将初始统计直方图中相同优先级的种类进行合并,得到目标统计直方图。如图6所示,其为本发明实施例提供的一种四位数的二进制编码对应的目标统计直方图的示意图,图6中,编码0111和编码1111的优先级相等,则将编码0111和编码1111对应的数据子块的数量进行合并;编码1010、编码0000和编码0101的优先级相等,则将编码1010、编码0000和编码0101对应的数据子块的数量进行合并;编码1100、编码0010和编码0110的优先级相等,则将编码1100、编码0010和编码0110对应的数据子块的数量进行合并;编码1000、编码0100、编码0011和编码0001的优先级相等,则将编码1000、编码0100、编码0011和编码0001对应的数据子块的数量进行合并;编码1110、编码1101、编码1011和编码1001的优先级相等,则将编码1110、编码1101、编码1011和编码1001对应的数据子块的数量进行合并,进而得到一个目标统计直方图。
(4)获取所述目标统计直方图的偏度,根据所述偏度得到所述尺寸的优选程度。
具体的,计算目标统计直方图的偏度,并将偏度记为S,其中偏度的计算公式为现有计算,本发明实施例不予以详细概述。如果目标统计直方图的偏度是正数,那么数据分布呈现右偏或正偏斜,这意味着数据集的尾部(较大的值)延伸到右侧,数据分布的大部分值位于均值左侧,而右侧的尾部较长,数据集的平均值可能受到右侧的极端值的影响;如果目标统计直方图的偏度是负数,那么数据分布呈现左偏或负偏斜,这意味着数据集的尾部(较小的值)延伸到左侧,数据分布的大部分值位于均值右侧,而左侧的尾部较长,数据集的平均值可能受到左侧的极端值的影响。
参照图7,其为本发明实施例提供的一种偏态示意图,图7中包括正偏态、正态和负偏态,若目标统计直方图越呈现正偏态,说明路径短的数据子块占比较大,在进行编码转换时的转换效率高,若目标统计直方图越呈现负偏态,说明路径长的数据子块占比较大,在进行编码转换时的转换效率低,因此,根据目标统计直方图的偏度得到对应尺寸的优选程度。
优选的,根据目标统计直方图的偏度得到对应尺寸的优选程度包括:将所述偏度作为预设值的幂指数,得到的指数函数结果作为所述尺寸的优选程度。
其中,优选程度的计算公式为:
式中,表示可变窗口的尺寸为L的优选程度,/>表示可变窗口为L得到的数据子块的目标统计直方图的偏度,/>表示以自然常数e为底数的指数函数。
需要说明的是,目标统计直方图的偏度越大,则对应尺寸的可变窗口的优选程度越大。
至此,利用上述尺寸的优选程度的获取方法,分别获取预设尺寸范围内每个尺寸的优选程度。
步骤S104,根据预设尺寸范围内每个尺寸的优选程度获取最优尺寸,获取最优尺寸下一维二进制数据序列的至少两个带有分割顺序编号的数据子块,对所有带有分割顺序编号的数据子块进行数据重组,得到对应的重组结果,采用游程编码对重组结果进行压缩处理,得到对应的压缩数据。
具体的,本发明实施例在步骤S103中获取了预设尺寸范围内每个尺寸的优选程度,因此,根据预设尺寸范围内每个尺寸的优选程度,选择优选程度最大的尺寸作为最优尺寸,进而利用最优尺寸的可变窗口对一维二进制数据序列进行分割处理,分割完成后得到至少两个数据子块,将得到的数据子块按照分割顺序进行编号,则得到至少两个带有分割顺序编号的数据子块。
对所有带有分割顺序编号的数据子块进行数据重组,得到对应的重组结果,具体重组方法为:
获取所述最优尺寸对应位数的二进制编码下所有编码对应的优先级排序序列作为目标优先级排序序列;
对所有带有分割顺序编号的数据子块分别进行编码转换,得到对应的转换结果,根据转换结果得到完全冗余的数据子块和无法转换成冗余的数据子块;
根据所述目标优先级排序序列,分别将所有完全冗余的数据子块中属于同一优先级的数据子块组成一个子块组,将所有无法转换成冗余的数据子块单独组成一个子块组。
举例说明:假设最优尺寸为4,则获取4位数的二进制编码所有编码对应的优先级排序序列作为目标优先级排序序列,目标优先级排序序列为:
。
然后根据优先级排序序列对所有带有分割顺序编号的数据子块进行重组,将相同优先级的数据子块置于一起,并对每个带有分割顺序编号的数据子块进行编码转换操作,以4位数的二进制编码为例,根据图2和图3可知,所有编码转换路径的最后一步均为自然二进制编码转换为折叠二进制编码,若带有分割顺序编号的数据子块可转换成完全冗余的数据子块,则默认最后一步为自然二进制编码转折叠二进制编码,经过重组后,将同一优先级别下的完全冗余的数据子块记为一个子块组,且同组间记录编码转换路径,例如:假设任一子块组中 对应带有分割顺序编号的数据子块为0011,则该子块的编码转换路径为图3中的baba,其中a:表示自然二进制码转折叠二进制码,b:表示自然二进制码转格雷码,且可转换成为全冗余的数据子块的最后一步默认为自然二进制编码转折叠二进制编码,则记录编码转换路径为bab,将任一子块组中的数据子块均转换成完全冗余的数据子块。需要说明的是,对于无法转换成完全冗余的带有分割顺序编号的数据子块,将这些带有分割顺序编号的数据子块放在一个子块组中,不对其进行编码转换。
进一步的,采用游程编码对重组结果进行压缩处理,得到对应的压缩数据,具体为:针对于任一子块组,对该子块组中的数据进行游程编码压缩为,其中L表示数据子块的长度,/>表示该子块组所包含的数据子块的个数,并记录该子块组中每个数据子块的分割顺序编号,/>为完全冗余的数据子块对应的取值,/>或1,由此完成对该子块组的压缩,其余子块组的处理方式相同,进而得到加密数据包进行压缩后的压缩数据。
步骤S105,将所有加密数据包的压缩数据按照顺序进行传输。
具体的,利用步骤S103至步骤S104的方法,分别获取每个加密数据包的压缩数据,进而将所有加密数据包的压缩数据按照顺序进行传输,例如:按照加密压缩包的拆分顺序进行传输,值得说明的是,传输的顺序可根据实施者的要求进行自定义,传输的顺序不在本发明的发明范围内,因此,本发明实施例不在此处进行赘述。
在所有加密数据包的压缩数据传输完成之后,接收端可通过逆操作进行解码获取到原始的加密后的通信数据,再对原始的加密后的通信数据进行解密操作,得到原始数据,也即是不加密的通信数据,进而完成对智能手机与智能穿戴设备之间的通信数据的传输和采集。
综上所述,本发明实施例获取智能手机与智能穿戴设备之间待传输的通信数据,对通信数据进行加密,得到多个加密数据包,针对任一加密数据包,将加密数据包中的所有数据均转换为二进制数据,得到一个一维二进制数据序列;针对任一位数的二进制编码,获取位数的二进制编码下的每个编码在预设数量的二值编码方式中的编码转换路径,对应得到每个编码的转换路径长度,根据所有转换路径长度获取位数的二进制编码下所有编码对应的优先级排序序列;针对任一一维二进制数据序列,构建预设尺寸范围的可变窗口,针对预设尺寸范围内的任一尺寸,利用尺寸的可变窗口对一维二进制数据序列进行数据分割,得到对应的分割结果,根据尺寸对应位数的二进制编码下所有编码对应的优先级排序序列,以及分割结果,获取尺寸的优选程度;根据预设尺寸范围内每个尺寸的优选程度获取最优尺寸,获取最优尺寸下一维二进制数据序列的至少两个带有分割顺序编号的数据子块,对所有带有分割顺序编号的数据子块进行数据重组,得到对应的重组结果,采用游程编码对重组结果进行压缩处理,得到对应的压缩数据;将所有加密数据包的压缩数据按照顺序进行传输。其中,对加密数据包对应的二进制编码数据进行编码转换,以将二进制编码数据转换为冗余程度大的二进制编码数据,并根据二进制编码的分布对编码进行自适应分段处理,根据分段后二进制子段中编码值分布情况对二进制码的位数进行自适应选择,并自适应确定分段进制码转换的迭代次数,从而得到冗余程度很大的二进制编码,最后通过游程编码对转换后的二进制编码进行编码压缩,得到体积很小的压缩数据包,能够达到对智能手机与智能穿戴设备之间的通信数据进行高效传输的目的,同时使得数据传输后所采集的通信数据更加完整、准确。
需要说明的是:上述本发明实施例先后顺序仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。且上述对本说明书特定实施例进行了描述。另外,在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中,多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种用于智能手机与智能穿戴设备的数据处理方法,其特征在于,所述数据处理方法包括:
获取智能手机与智能穿戴设备之间待传输的通信数据,对所述通信数据进行加密,得到多个加密数据包,针对任一加密数据包,将所述加密数据包中的所有数据均转换为二进制数据,得到一个一维二进制数据序列;
针对任一位数的二进制编码,获取所述位数的二进制编码下的每个编码在预设数量的二值编码方式中的编码转换路径,对应得到每个所述编码的转换路径长度,根据所有转换路径长度获取所述位数的二进制编码下所有编码对应的优先级排序序列;
针对任一一维二进制数据序列,构建预设尺寸范围的可变窗口,针对所述预设尺寸范围内的任一尺寸,利用所述尺寸的可变窗口对所述一维二进制数据序列进行数据分割,得到对应的分割结果,根据所述尺寸对应位数的二进制编码下所有编码对应的优先级排序序列,以及所述分割结果,获取所述尺寸的优选程度;
根据所述预设尺寸范围内每个尺寸的优选程度获取最优尺寸,获取所述最优尺寸下所述一维二进制数据序列的至少两个带有分割顺序编号的数据子块,对所有带有分割顺序编号的数据子块进行数据重组,得到对应的重组结果,采用游程编码对所述重组结果进行压缩处理,得到对应的压缩数据;
将所有加密数据包的压缩数据按照顺序进行传输。
2.如权利要求1所述的数据处理方法,其特征在于,所述预设数量的二值编码方式包括自然二进制编码、折叠二进制编码和格雷码,则所述获取所述位数的二进制编码下的每个编码在预设数量的二值编码方式中的编码转换路径,包括:
针对所述位数的二进制编码下的任一编码,通过所述自然二进制编码、所述折叠二进制编码和所述格雷码之间的相互转换,获取将所述编码转换为完全冗余的编码所对应的编码转换路径。
3.如权利要求2所述的数据处理方法,其特征在于,所述针对所述位数的二进制编码下的任一编码,通过所述自然二进制编码、所述折叠二进制编码和所述格雷码之间的相互转换,获取将所述编码转换为完全冗余的编码所对应的编码转换路径,包括:
根据所述位数的二进制编码下每个编码的首位取值,将所有编码划分为正极部分和负极部分;
针对所述正极部分中的任一编码,通过所述自然二进制编码、所述折叠二进制编码和所述格雷码之间的相互转换,获取将所述编码转换为完全冗余的编码所对应的编码转换路径;
针对所述负极部分中的任一编码,通过所述自然二进制编码、所述折叠二进制编码和所述格雷码之间的相互转换,获取将所述编码转换为完全冗余的编码所对应的编码转换路径。
4.如权利要求1所述的数据处理方法,其特征在于,所述根据所有转换路径长度获取所述位数的二进制编码下所有编码对应的优先级排序序列,包括:
获取所述位数的二进制编码下转换路径长度不为0的至少一个编码作为第一编码,按照转换路径长度从小到大的排序,获取所有第一编码的初始优先级排序序列;
获取所述位数的二进制编码下转换路径长度为0的至少一个编码作为第二编码,将所有第二编码作为最低优先级对所述初始优先级排序序列进行更新,得到所述位数的二进制编码下所有编码对应的优先级排序序列。
5.如权利要求1所述的数据处理方法,其特征在于,所述分割结果包括至少两个数据子块,则所述根据所述尺寸对应位数的二进制编码下所有编码对应的优先级排序序列,以及所述分割结果,获取所述尺寸的优选程度,包括:
根据所述尺寸对应位数的二进制编码下所有编码对应的优先级排序序列建立初始统计直方图,其中所述统计直方图的纵轴表示数据子块的数量,横轴表示编码的种类;
对所述初始统计直方图中属于同一优先级的所有编码的数据子块的数量进行合并,得到目标统计直方图;
获取所述目标统计直方图的偏度,根据所述偏度得到所述尺寸的优选程度。
6.如权利要求5所述的数据处理方法,其特征在于,所述根据所述偏度得到所述尺寸的优选程度,包括:
将所述偏度作为预设值的幂指数,得到的指数函数结果作为所述尺寸的优选程度。
7.如权利要求1所述的数据处理方法,其特征在于,所述对所有带有分割顺序编号的数据子块进行数据重组,得到对应的重组结果,包括:
获取所述最优尺寸对应位数的二进制编码下所有编码对应的优先级排序序列作为目标优先级排序序列;
对所有带有分割顺序编号的数据子块分别进行编码转换,得到对应的转换结果,根据转换结果得到完全冗余的数据子块和无法转换成冗余的数据子块;
根据所述目标优先级排序序列,分别将所有完全冗余的数据子块中属于同一优先级的数据子块组成一个子块组,将所有无法转换成冗余的数据子块单独组成一个子块组。
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