压缩空间数据的装置和方法及恢复压缩的空间数据的装置和方法

摘要

提供了一种压缩空间数据的装置和方法以及一种恢复被压缩的空间数据的装置和方法，压缩空间数据的方法包括：确定存储在具有预定大小的单位存储空间中的空间数据的实际数据的大小；考虑所确定的空间数据的实际数据的大小，选择要在其中进行所述空间数据的压缩和存储的压缩存储空间的大小；生成与空间数据的实际数据的大小有关的标记信息；以及将生成的标记信息存储在具有所选择的大小的压缩存储空间的预定区域中，并且将空间数据的实际数据存储在压缩存储空间的其它区域中。

说明书

技术领域

本发明涉及压缩空间数据的装置和方法以及恢复压缩的空间数据的装置和方法，并且更具体地，涉及一种通过应用一些算法使空间数据的大小用作位置信息的压缩空间数据的装置和方法以及恢复被压缩的空间数据的装置和方法。

背景技术

空间数据是代表地图的特定位置的坐标的数据。空间数据一般被建立为数据库并且用于各种服务。

然而，空间数据包括在地图上指示的复杂坐标，并且因此与一般的关系型数据相比具有非常大的容量。

对空间数据进行分析和处理并在诸如交通或通信的地形相关领域中使用所述空间数据的系统被称为地理信息系统（GIS）。GIS提供的各种服务被称为GIS服务。由于空间数据的上述特性，在资源有限的环境中提供GIS服务方面存在许多限制。

例如，当GIS在资源有限的环境中工作时，不能使用全部空间数据，而应当部分地使用。

按照这种方式，当在处理大容量的空间数据时出现问题时，应当简化GIS服务的内容。这样导致向客户提供的GIS服务的质量下降。

特别地，由于在计算资源环境不足的移动终端中，资源的消耗率太大以至于无法处理大容量的空间数据，因此，不能恰当地处理各种GIS服务，并且在配置GIS服务方面存在许多限制。

发明内容

技术问题

本发明提供一种压缩空间数据的装置和方法，由此通过减小空间数据的大小来压缩空间数据，以及一种恢复被压缩的空间数据的装置和方法，由此将被压缩的空间数据恢复至原始大小（即，解压缩），使得压缩的空间数据可以被使用。

技术方案

根据本发明的一个方面，提供了一种压缩空间数据的方法，该方法包括：（a）确定存储在具有预定大小的单位存储空间中的所述空间数据的实际数据的大小；（b）考虑到所确定的所述空间数据的所述实际数据的大小，选择要在其中进行所述空间数据的压缩和存储的压缩存储空间的大小；（c）在考虑所述空间数据的所述实际数据的大小的情况下生成标记信息；以及（d）将所生成的标记信息存储在具有所选择的大小的所述压缩存储空间的预定区域中，并且将所述空间数据的所述实际数据存储在所述压缩存储空间的其它区域中。

根据本发明的另一个方面，提供了一种恢复被压缩的空间数据的方法，该方法包括：（a）确定压缩存储空间中的存储有标记信息的位置；（b）通过读取在步骤（a）中确定的所述位置中的所述标记信息，确定分配给所述空间数据的所述压缩存储空间的数据存储区域的大小；以及（c）通过读取具有在步骤（b）中确定的所述数据存储区域的大小的数据并将读取的数据存储在具有预定大小的单位存储空间中，恢复所述空间数据。

根据本发明的另一个方面，提供了一种压缩空间数据的装置，该装置包括：确定单元，所述确定单元确定存储在具有预定大小的单位存储空间中的所述空间数据的实际数据的大小；标记生成单元，所述标记生成单元在考虑所述确定单元确定的所述空间数据的所述实际数据的大小的情况下生成标记信息；大小选择单元，所述大小选择单元考虑到所确定的所述空间数据的所述实际数据的大小，选择要在其中进行所述空间数据的压缩和存储的压缩存储空间的大小；以及压缩存储单元，所述压缩存储单元将所生成的标记信息存储在具有所选择的大小的所述压缩存储空间的预定区域中，并且将所述空间数据的所述实际数据存储在所述压缩存储空间的其它区域中。

根据本发明的另一个方面，提供了一种恢复被压缩的空间数据的装置，所述装置包括：标记确定单元，所述标记确定单元确定压缩存储空间中的存储有标记信息的位置；大小确定单元，所述大小确定单元通过读取所述标记确定单元确定的所述位置中的所述标记信息，确定分配给所述空间数据的所述压缩存储空间的数据存储区域的大小；以及数据恢复单元，所述数据恢复单元通过读取具有由所述大小确定单元确定的所述数据存储区域的大小的数据并将所读取的数据存储在具有预定大小的单位存储空间中，恢复所述空间数据。

附图说明

图1是根据本发明的实施方式的压缩空间数据的装置的功能框图；

图2例示用于说明本发明的实施方式的特定点A、B、C和D以及特定点A、B、C和D中的每一个的实际坐标的示例；

图3例示根据相对坐标改变图2的每个特定点的示例；

图4例示存储由相对坐标表示的行串（linestring）型数据的结构的示例;

图5例示通过使用标记的压缩过程来改变数据的示例；

图6例示根据本发明的实施方式的恢复压缩的空间数据的装置的功能框图；

图7例示恢复数据的过程；

图8是图1中示出的压缩空间数据的装置的控制流程；

图9例示通过相对坐标转换对特定点的坐标进行转换的过程；

图10例示通过使用标记的压缩过程来压缩数据的状态；

图11是根据本发明实施方式的用于恢复被压缩的空间数据的装置的控制流程；

图12是包括多个元素的地图的图像；以及

图13a至图13c示出了压缩图12中的多个元素中的每一个的坐标数据的结果。

具体实施方式

现在将参照附图来更加全面地描述本发明，附图中示出了本发明的示例性实施方式。

根据本发明实施方式的用于压缩空间数据的装置包括参考选择单元110、数据改变单元120、固定大小存储单元130、确定单元140、标记生成单元150、大小选择单元160和压缩存储单元170，如图1所示。

参考选择单元110执行从多个对准的空间数据中选择一个空间数据作为参考数据的功能。

这里，空间数据表示提供地理信息系统（GIS）服务所需要的数据，并且具体地，可以是指定空间中的特定点的位置的坐标数据。

在下文中，将描述其中每个空间数据是每个特定点的坐标数据的示例。

多个坐标数据可以以预定次序（例如，以输入次序或根据邻近程度）对准。即，多个坐标数据的对准含义并不一定意味着根据参照以升序或降序来配置多个坐标数据，而还可以意味着按照一系列数据输入次序来配置多个坐标数据。

图2例示特定点A、B、C和D以及特定点A、B、C和D中的每一个的坐标数据。在这种情况下，对准次序可以是A、B、C和D，并且参考选择单元110可以从中选择点A的位置坐标作为参考数据。

在考虑由参考选择单元110选择的参考数据与下一个空间数据之间的相对位置的情况下，数据改变单元120执行改变下一个空间数据（即位置坐标）的功能。

例如，数据改变单元120使用点A的位置坐标和点B的位置坐标基于点A来计算点B的相对位置坐标，并且将计算出的相对位置坐标改变为点B的位置坐标。

固定大小存储单元130执行将数据改变单元120改变的空间数据存储在具有预定大小的单位存储空间中的功能。

例如，固定大小存储单元130可以在4个字节的单位存储空间中存储各个位置坐标，即X和Y坐标。在这种情况下，需要总共8个字节的存储空间来表示一个特定点的位置坐标。

上述过程也可以重复执行。

即，参考选择单元110顺序地重新选择参考数据，并且每当重新选择参考数据，数据改变单元120和固定大小存储单元130都重复执行。

例如，参考选择单元110可以重新选择点B的位置坐标作为参考数据。在这种情况下，数据改变单元120使用点B的位置坐标和点C的位置坐标基于点B来计算点C的相对位置坐标，并且将计算出的相对位置坐标改变为点C的位置坐标。

同时，当参考选择单元110选择点C的位置坐标作为参考数据时，数据改变单元120可以使用点C的位置坐标和点D的位置坐标基于点C来计算点D的相对位置坐标，并且可以将所计算的相对位置坐标改变为点D的位置坐标。

在图3中示出了通过该过程改变点B、C和D的位置坐标的示例。这里，将其中没有数据改变的第一点A数据称为第一参考数据。

很清楚，当应用多个位置坐标时，相对位置坐标的大小小于绝对位置坐标的大小。因此很清楚，通过该过程减小了位置坐标的整个大小。

图4例示了存储由相对坐标表示的行串型数据的结构的示例。

参考图4中的（a），在第一字节的字段‘代码（code）’中存储与其中存储除了第一参考数据之外的其它点的数据的存储空间的大小有关的信息。在图4中的（a）中，存储4个字节的信息，并且在图4中的（b）中，存储2个字节的信息，并且在图4中的（c）中，存储1个字节的信息。

即，其中存储了改变的数据的单位存储空间的大小在图4中的（a）中是4个字节，在图4中的（b）中是2个字节，并且在图4中的（c）中是1个字节。

在图4中，第一参考数据具有4个字节的大小。

在图4中，特定点的数量存储在字段‘PointCount’中。

在上述示例中，按照A、B和C的次序来选择参考数据。然而，可以按照C、B和A的次序来选择参考数据。

确定单元140执行对存储在具有预定大小的单位存储空间中的空间数据（即，坐标数据的实际数据）的大小进行确定的功能。

例如，即使存储有坐标数据的单位存储空间的大小是4个字节，实际存储的坐标数据的整数值也可以等于或小于2个字节。确定单元140执行对按照这种方式存储在单位存储空间中的坐标数据的实际数据的大小进行确定的功能。

标记生成单元150执行生成与确定单元140所确定的坐标数据的实际数据的大小有关的标记信息的功能。

这里，标记生成单元150例如可以使用2个字节来生成标记信息。例如，当坐标数据的大小等于或小于6比特时，可以生成二进制数为‘00’的标记信息，并且当坐标数据的大小大于6比特并且等于或小于14比特时，可以生成二进制数为‘01’的标记信息，并且当坐标数据的大小大于14比特并且等于或小于30比特时，可以生成二进制数为‘11’的标记信息。

大小选择单元160考虑坐标数据的实际数据的大小，执行选择要在其中进行坐标数据的压缩和存储的压缩存储空间的大小的功能。

例如，当坐标数据的大小等于或小于6比特时，大小选择单元160可以选择1个字节的压缩存储空间的大小，并且当坐标数据的大小大于6比特并且等于或小于14比特时，大小选择单元160可以选择2个字节的压缩存储空间的大小，并且当坐标数据的大小大于14比特并且等于或小于30比特时，大小选择单元160可以选择4个字节的压缩存储空间的大小。

压缩存储单元170执行将标记生成单元150生成的标记信息存储在具有由大小选择单元160选择的大小的压缩存储空间的预定区域中的功能和将坐标数据的实际数据存储在压缩存储空间的其它区域（即，在存储了标记信息之后的其它区域）中的功能。

例如，如果假定坐标数据28,7850和510000000被存储在4个字节的存储空间中，由于第一个数据‘28’是等于或小于6比特的值，因此坐标数据28与标记信息‘00’一起存储在1个字节的压缩存储空间中，并且由于第二个数据‘7850’是大于6比特并且小于14比特的值，因此坐标数据7850与标记信息‘01’一起存储在2个字节的压缩存储空间中，并且由于第三个数据‘510000000’是大于14比特并且小于30比特的值，因此坐标数据510000000与标记信息‘11’一起存储在4个字节的压缩存储空间中。

即，压缩存储空间的整个大小可以对应于通过将标记存储区域的大小与数据存储区域的大小相加而获得的大小。根据上述示例中的数据，标记存储区域的大小可以对应于2比特，并且数据存储区域的大小可以对应于6比特、14比特和30比特。因此，压缩存储空间的整个大小是1个字节、2个字节或者4个字节。

图5示出通过执行上述转换过程获得的结果。

即，图5中的（a）、图5中的（c）和图5中的（e）示出了坐标数据存储在4个字节的存储空间中的状态。图5中的（b）、图5中的（d）和图5中的（f）示出了其中根据所存储的坐标数据的大小将坐标数据存储在具有不同的大小的压缩存储空间中的状态。

如图5中的（b）、图5中的（d）和图5中的（f）所示，标记信息可以存储在压缩存储空间的具有预定大小（图5中为2比特的大小）的第一区域中。

在下文中，将描述通过上述过程恢复被压缩的坐标数据的装置。

如图6所示，恢复被压缩的空间数据（即坐标数据）的装置可以包括标记确定单元210、大小确定单元220、数据恢复单元230、参考选择单元240和数据改变单元250。

标记确定单元210执行对标记信息在压缩存储空间中的存储位置进行确定的功能。

例如，标记确定单元120执行将第一个2比特确定为标记信息在图5中的（b）、图5中的（d）或图5中的（f）所示的压缩存储空间中的存储位置的功能。标记信息可以不必须存储在压缩存储空间的高位，也可以存储在压缩存储空间的低位。优选地，标记信息可以存储在压缩存储空间的具有预定大小的高位中。

大小确定单元220执行通过读取由标记确定单元210确定的位置的标记信息来确定压缩存储空间的分配给空间数据的数据存储区域的大小的功能。

例如，由于在图5中的（b）中，标记信息是‘00’，因此大小确定单元220可以确定数据存储区域的大小为6个比特，并且由在图5中的（d）中，标记信息是‘01’，因此大小确定单元220可以确定数据存储区域的大小为14个比特，并且由在图5中的（f）中，标记信息是‘11’，因此大小确定单元220可以确定数据存储区域的大小为30个比特。

数据恢复单元230执行通过读取具有由大小确定单元220确定的数据存储区域的大小的数据来恢复空间数据（即，坐标数据）的功能。在这种情况下，恢复坐标数据可表示读取具有数据存储区域大小的数据并且将该数据存储在具有预定大小的单位存储空间中。

这里，如果假定单位存储空间的大小是4个字节，则恢复坐标数据意味着将图5中的（b）的数据转换到图5中的（a）的数据、从图5中的（d）的数据转换到图5中的（c）的转换数据以及从图5中的（f）的数据转换到图5中的（e）的数据。

假定图中的（b）、图5中的（d）和图5中的（f）是一系列对准数据，则可以在图7中的（a）中示出该系列对准数据。通过上述转换过程，每个坐标数据可以顺序地存储在包含4个字节的单位存储空间中，如图7中的（b）所示。

参考选择单元240执行从多个对准的空间数据中选择参考数据的功能，并且数据改变单元250执行基于通过将参考选择单元240选择的参考数据与下一个空间数据相加而获得的值来改变下一个空间数据的功能。

例如，当存在多个坐标数据时，如图3所示，参考选择单元240选择点A的第一数据作为参考数据，并且数据改变单元250设置通过将点A的坐标数据和点B的坐标数据相加所获得的值作为点B的新坐标数据。

在这种情况下，可以选择点B的改变的坐标数据作为另一个参考数据，并且点B的被选择的坐标数据可以是用于计算点C的新坐标数据的基础数据。

在下文中，将参照图8来描述对图1所示的压缩空间数据的装置进行控制的操作。在描述本实施方式时，假定把按图9中的（a）的次序对准的坐标数据（称为图9中的（a）的X坐标和Y坐标）存储在4个字节的存储空间中。因此，需要32个字节来存储点A、B、C和D的所有坐标。

首先，压缩空间数据的装置从图9中的（a）中的对准的多个坐标数据中选择一个作为参考数据（操作S1），并且选择点A的第一数据作为参考数据。

接下来，压缩空间数据的装置考虑点A的坐标数据与下一个点B的坐标数据之间的相对位置来改变点B的坐标数据（操作S3），并且将改变的坐标数据临时存储在具有预定大小的单位存储空间中（操作S5）。在本实施方式中，假定单位存储空间是4个字节。

该过程可以重复执行。例如，压缩空间数据的装置可以选择被改变前的点B作为参考数据，并且可以改变下一个点C的坐标数据，并且可以选择被改变前的点C作为参考数据，并且然后可以改变下一个点D的坐标数据。

在图9中的（b）中示出了改变每个坐标数据的结果。

将图9中的（a）与图9中的（b）相比较，用作点B、C和D的坐标的数的大小显著减小。

在这种状态中，压缩空间数据的装置确定存储在图9中的（b）中的坐标数据的实际数据的大小（操作S7），并且考虑所确定的坐标数据的实际数据的大小来选择要在其中进行坐标数据的压缩和存储的压缩存储空间的大小（操作S9）。

例如，为了存储点A的X坐标和Y坐标，压缩空间数据的装置选择4个字节的压缩存储空间的大小，选择点B中的1个字节并且选择点D的2个字节。

压缩空间数据的装置生成与点A、B、C和D中的每一个的坐标数据的实际数据大小有关的标记信息（操作S11）。例如，在点A需要4个字节的压缩存储空间的情况下，生成二进制数为‘11’的标记信息，并且在点B需要1个字节的压缩存储空间的情况下，生成二进制数为‘00’的标记信息，并且在点C和点D需要2个字节的压缩存储空间的情况下，生成二进制数为‘01’的标记信息。

随后，压缩空间数据的装置将生成的标记信息存储在具有之前选择的大小的压缩存储空间的预定区域中，并且将空间数据的实际数据存储在压缩存储空间的其它区域中（操作S13）。

例如，在点A的情况下，压缩空间数据的装置将实际数据‘18000000’与标记信息‘11’一起存储在4个字节的压缩存储空间中，并且在点B的情况下，压缩空间数据的装置将实际数据‘20’与标记信息‘00’一起存储在1个字节的压缩存储空间中，并且在点C的情况下，压缩空间数据的装置将实际数据‘-8000’与标记信息‘01’一起存储在2个字节的压缩存储空间中，并且在点D的情况下，压缩空间数据的装置将实际数据‘100’与标记信息‘01’一起存储在2个字节的压缩存储空间中。

图10中的（a）例示与特定点中的每一个的原始坐标数据有关的二进制结构，并且图10中的（b）例示与通过上述过程转换的最终坐标数据有关的二进制结构。

将图10中的（a）与图10中的（b）相比较，在压缩之后总共需要32个字节来存储特定点中的每一个的坐标数据。然而，压缩之后只需要18个字节。在图10中的（a）和图10中的（b）中，出于方便的目的由十进制数来表示特定点的实际数据，并且只有标记信息由二进制数来表示。

压缩空间数据的装置可以对所有坐标数据执行操作S1至S5，并且然后可以对通过执行操作S1至S5所获得的结果数据中的每一个执行操作S7至S13，或者可以对每个坐标数据执行一次操作S1至S13。

在下文中，将参照图11来描述对恢复被压缩的空间数据的装置进行控制的操作。

按照与对压缩空间数据的装置进行控制的操作相反的次序来执行对恢复被压缩的空间数据的装置进行控制的操作。

首先，恢复被压缩的空间数据的装置确定标记信息在每个压缩存储空间中的存储位置（操作S21）。

例如，恢复被压缩的空间数据的装置可以确定压缩存储空间的第一个2比特作为标记信息的存储位置。

随后，恢复被压缩空间数据的装置通过读取标记信息来确定被分配给坐标数据的压缩存储空间的数据存储区域的大小（操作S23）。例如，图10的恢复被压缩的空间数据的装置首先可以读取2比特‘11’，并且可以确定数据存储区域（表示坐标数据被存储的空间）的大小为30比特。

在确定数据存储区域的大小之后，恢复被压缩的空间数据的装置通过读取具有数据存储区域的确定大小的数据来恢复坐标数据（操作S25）。

例如，图10的恢复被压缩的空间数据的装置读取存储在被放置在标记存储区域的大小（即2比特）之后的30比特区域中的数据，并且将数据临时存储在预定的单位存储空间中（本实施方式中的4个字节的存储空间）。

可以对所述坐标数据重复执行该过程，并且可以生成图9中的（b）所示的表作为执行该过程的结果。

随后，恢复被压缩的空间数据的装置执行从多个对准的空间数据中选择参考数据的功能（参照S27），并且执行基于通过将所选择的参考数据和下一个的坐标数据相加而获得的值来改变下一个坐标数据的功能（操作S29）。

例如，恢复被压缩的空间数据的装置可以选择图9中的（b）的点A的数据（18000000，18000000）作为参考数据，并且然后可以将通过把所选择的参考数据和下一个点B的坐标数据相加所获得的值改变为点B的新坐标数据。因此，点B的坐标数据可以是（18000020，18000030），如图9中的（a）所示。

接下来，恢复被压缩的空间数据的装置可以选择点B的被恢复的坐标数据作为参考数据，并且然后可以将通过把所选择的参考数据和下一个点C的坐标数据相加所获得的值改变为点C的新坐标数据。因此，点C的新坐标数据可以是（17992020，17992030），如图9中的（a）所示。

最后，恢复被压缩的空间数据的装置可以选择点C的被恢复的坐标数据作为参考数据，并且然后可以将通过把所选择的参考数据和下一个点D的坐标数据相加所获得的值改变为点D的新坐标数据。因此，点D的新坐标数据可以是（17992120，17992100），如图9中的（a）所示。

因此，最终转换的坐标数据可以按照二进制结构来表述，如图10中的（a）所示。

按照这种方式，使用构成空间数据的多个点之间的关系减小了存储空间，并且通过分析坐标数据的实际大小使存储空间缩短，从而可以减小坐标数据的整个大小。

图12是包括多个元素的地图的图像，并且图13a至图13c示出了压缩图12中的多个元素中的每一个的坐标数据的结果。

参考图13a，159个字节的原始数据可以转换成102个字节的缩短数据（abbreviateddata），并且参考图13b，269个字节的原始数据可以转换成166个字节的缩短数据，并且参考图13c，179个字节的原始数据可以转换成118个字节的缩短数据。

按照这种方式，可以实现使空间数据的大小减小大约34%至40%的效果。这样使得资源在移动终端环境中被有效利用，从而可以提供良好的GIS服务。

此外，因为整个空间数据量由于压缩而减小了，因此恢复被压缩的空间数据和将所恢复空间数据加载到应用服务系统中的时间被设置在与现有时间相同的水平，从而不会出现由压缩导致的性能降低的问题。

同时，执行上述实施方式中的每一个的过程可以通过存储在预定的记录介质（例如，计算机可读记录介质）中的程序来执行。

工业实用性

如上所述，根据本发明的上述实施方式的一个或更多个，可以有效地减小提供地理信息系统（GIS）服务所需的空间数据的整个大小。这样使得移动环境中的不足资源能够被有效地利用，从而可以提供良好的GIS服务。

此外，因为整个空间数据量由于压缩而被减小，因此将被压缩的数据加载到应用服务系统中所需的时间减少了，从而抵消了恢复被压缩数据所需的时间，并且使用该空间数据的整个数据延迟的问题不会出现。虽然已经参照本发明的示范性实施方式特别显示和描述了本发明，但是本领域技术人员将理解，可以进行形式和细节上的各种改变而不偏离所附权利要求限定的本发明的精神和范围。