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在C中寻找STM32的无动态分配的数据压缩实现

lossless-compression stm32

Guillaume Petitjean · 技术社区 · 6 年前

我正在寻找一个可以在STM32L4上运行的无损数据压缩算法实现。数据是ECG曲线(所以基本上是一组16位的数值,彼此比较接近)。

我发现了不同的实现,例如 miniz 但它们都使用动态内存分配(我希望避免这种情况),而且也相当复杂,而且资源消耗很大。

我读过 this post 但没有真正的答案。我希望避免修改现有的实现以摆脱动态分配,因为这个功能(数据压缩)不是我的主要任务。

我不需要一个花哨的最先进的算法,而是一个简单的,资源有限的算法,以节省一些带宽时,发送我的数据在空中,即使压缩比不是最好的。

你知道适合的算法吗?

2 回复 | 直到 6 年前

0___________ 6 年前

我在用 https://github.com/pfalcon/uzlib

它使用malloc,但是很容易修改和使用固定大小的缓冲区。

试试看。

vlk 6 年前

根据您的数据示例,您可以进行自己的非常简单的压缩,无需外部库,速度更快,也许压缩比更好。

如果查看数据,数字之间的差异通常小于8位整数(int8)的大小,后者可以处理-128之间的数字。。+127号。

这意味着,如果范围在-127之间,则可以始终存储这些数字之间的差异。。+127号。

数字-128(0xff)可以是魔术,这意味着这个数字后面跟着一个16位数字。这个神奇的数字也将被用作同步数字和开始。

或者用8位数字代替4位数字(但这会更复杂一些)(幻数是-8,存储范围是-7。。+7号。你用一个字节存储两个数字。

所以,以你的例子来说:

input    |  output 8bit  |  output 4bit
int16    |  int8  int16  |  int4  int16
---------+---------------+---------------
  -12    |  -128    -12  |    -8    -12
  -12    |     0         |     0
  -12    |     0         |     0
  -11    |     1         |     1
  -15    |    -4         |    -4
   -8    |     7         |     7
  -16    |    -8         |    -8    -16
  -29    |   -13         |    -8    -29
   28    |    57         |    -8     28
  169    |  -128    169  |    -8    141
  327    |  -128    327  |    -8    158
  217    |  -110         |    -8    217
  -79    |  -128    -79  |    -8    -79
  -91    |   -12         |    -8
  -59    |    32         |    -8    -59
  -41    |    18         |    -8    -41
  -36    |     5         |     5
  -29    |     7         |     7
  -26    |     3         |     3
  -24    |     2         |     2
  -22    |     2         |     2
  -19    |     3         |     3
  -14    |     5         |     5
  -14    |     0         |     0
  -12    |     2         |     2
  -10    |     2         |     2
  -10    |     0         |     0
   -5    |     5         |     5
   -2    |     3         |     3
    1    |     3         |     3
    5    |     4         |     4
   10    |     5         |     5
   15    |     5         |     5
   17    |     2         |     2
   21    |     4         |     4
   22    |     1         |     1
   20    |    -2         |    -2
   20    |     0         |     0
   15    |    -5         |    -5
    9    |    -6         |    -6
    2    |    -7         |    -7
   -6    |    -8         |    -8    -6
---------+---------------+---------------------
   42    |    42      4  |    42    11     count
   84    |    42      8  |    21    22     bytes
   84    |        50     |       43        bytes total
  100%   |        60%    |       51%       compression ratio

所以,正如你所看到的,用非常简单的算法你可以得到非常好的结果。

此外,还可以找到该算法的其他改进,例如将相同的数据分组,或者在幻数之后压缩16位数据。例如,在magic number之后,可以指定后跟的16位数字(未压缩的数字)

但一切都取决于你的数据。