本發(fā)明屬于數(shù)據(jù)壓縮，具體為一種自適應網(wǎng)絡寬帶環(huán)境下的動態(tài)數(shù)據(jù)壓縮方法、系統(tǒng)、設備及存儲介質(zhì)。

背景技術：

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展和普及，網(wǎng)絡帶寬資源的利用變得越來越重要。不同的網(wǎng)絡帶寬環(huán)境會對數(shù)據(jù)傳輸?shù)男十a(chǎn)生顯著影響。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸方法通常使用固定的壓縮策略，但在實際應用中，這種方法并不能適應動態(tài)變化的網(wǎng)絡帶寬條件，從而導致傳輸效率低下或資源浪費。

2、目前傳統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸方法存在諸多局限性，例如：

3、(1)固定壓縮策略的不足：傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸方法通常使用固定的壓縮算法，這種方法在寬帶和窄帶環(huán)境下的表現(xiàn)差異很大。在寬帶環(huán)境下，過度壓縮會浪費計算資源；而在窄帶環(huán)境下，壓縮不足會導致數(shù)據(jù)傳輸效率低下；

4、(2)動態(tài)網(wǎng)絡環(huán)境的挑戰(zhàn)：隨著移動互聯(lián)網(wǎng)和無線網(wǎng)絡的普及，網(wǎng)絡帶寬變得更加動態(tài)和不可預測。在這種情況下，固定壓縮策略無法有效應對網(wǎng)絡帶寬的波動，導致數(shù)據(jù)傳輸過程中的不穩(wěn)定性和效率低下；

5、(3)資源利用的優(yōu)化需求：在實際應用中，用戶的需求和應用場景多種多樣。例如，傳感器數(shù)據(jù)傳輸對帶寬要求較低，但對延遲較為敏感，尤其是在實時監(jiān)控系統(tǒng)中，金融數(shù)據(jù)更新需要高頻率的低延遲傳輸，以確保數(shù)據(jù)的實時性和準確性，而物聯(lián)網(wǎng)設備通信則對帶寬需求較小，但延遲和可靠性非常關鍵，特別是在自動化控制系統(tǒng)中。

6、因此，提出一種能夠根據(jù)實時網(wǎng)絡帶寬自適應調(diào)整壓縮策略的方法顯得尤為重要。

技術實現(xiàn)思路

1、發(fā)明目的：為解決目前傳統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸方法存在的一個或多個缺陷，本發(fā)明提出了一種自適應網(wǎng)絡寬帶環(huán)境下的動態(tài)數(shù)據(jù)壓縮方法、系統(tǒng)、設備及存儲介質(zhì)，通過靈活的壓縮方法來優(yōu)化資源利用和傳輸效率。

2、技術方案：一種自適應網(wǎng)絡寬帶環(huán)境下的動態(tài)數(shù)據(jù)壓縮方法，包括以下步驟：

3、當用戶觸發(fā)發(fā)送操作時，獲取本機當前網(wǎng)絡帶寬；

4、將本機當前網(wǎng)絡帶寬與預先配置的寬帶閾值進行比較，若本機當前網(wǎng)絡帶寬大于預先配置的寬帶閾值，則將待發(fā)送的數(shù)據(jù)按字節(jié)進行編解碼；若本機當前網(wǎng)絡帶寬不大于預先配置的寬帶閾值，則將待發(fā)送的數(shù)據(jù)按位進行編解碼。

5、進一步的，所述的將待發(fā)送的數(shù)據(jù)按字節(jié)進行編解碼，具體操作包括：

6、遵循自定義的按字節(jié)數(shù)據(jù)結構體，根據(jù)待發(fā)送的數(shù)據(jù)填充按字節(jié)數(shù)據(jù)結構體中的各個成員變量，得到填充后的按字節(jié)數(shù)據(jù)結構體；所述按字節(jié)數(shù)據(jù)結構體包括：必填項、選填項和結構體類型；每個選填項均對應有布爾型選填項標志；當布爾型選填項標志為1時，表示選填項存在；當布爾型選填項標志為0時，表示選填項不存在；

7、依據(jù)布爾型選填項標志，對填充后的按字節(jié)數(shù)據(jù)結構體進行編碼操作，得到編碼后的數(shù)據(jù)；

8、依據(jù)編碼操作，進行對應的解碼操作。

9、進一步的，所述的依據(jù)布爾型選填項標志，對填充后的按字節(jié)數(shù)據(jù)結構體進行編碼操作，得到編碼后的數(shù)據(jù)，具體操作包括：

10、定義存儲實際字節(jié)數(shù)偏移量，定義中間字節(jié)緩存區(qū)；

11、按照必填項直接存入中間字節(jié)緩存區(qū)，選填項根據(jù)布爾型選填項標志按需存入中間字節(jié)緩存區(qū)的原則，遍歷按字節(jié)數(shù)據(jù)結構體中的各個成員變量，進行中間字節(jié)緩存區(qū)的填充，字節(jié)數(shù)偏移量累加賦值；

12、根據(jù)字節(jié)數(shù)偏移量開辟發(fā)送緩存區(qū)并賦值；

13、填充報文頭、編碼類型和數(shù)據(jù)長度，得到編碼后的數(shù)據(jù)。

14、與該編碼操作對應的解碼操作包括：

15、定義存儲實際字節(jié)數(shù)據(jù)的緩存區(qū)，定義中間字節(jié)數(shù)偏移量；

16、根據(jù)報文頭的解析，從解密后的數(shù)據(jù)中提取編碼后的數(shù)據(jù)存入緩存區(qū)；

17、定義存儲解碼信息的字節(jié)結構體變量；

18、對存入緩存區(qū)的數(shù)據(jù)進行遍歷與偏移取值，按照必填項直接賦值給對應按字節(jié)數(shù)據(jù)結構體的成員變量，選填項根據(jù)布爾型選填項標志按需賦值給對應按字節(jié)數(shù)據(jù)結構體的成員變量的原則，解析數(shù)據(jù)至按字節(jié)數(shù)據(jù)結構體的成員變量，中間字節(jié)數(shù)偏移量根據(jù)對應按字節(jié)數(shù)據(jù)結構體的成員變量長度累加賦值，直至解碼結束。

19、進一步的，所述的將待發(fā)送的數(shù)據(jù)按位進行編解碼，具體操作包括：

20、遵循自定義的按字節(jié)數(shù)據(jù)結構體，根據(jù)待發(fā)送的數(shù)據(jù)填充按字節(jié)數(shù)據(jù)結構體中的各個成員變量，得到填充后的按字節(jié)數(shù)據(jù)結構體；所述按字節(jié)數(shù)據(jù)結構體包括：必填項、選填項和結構體類型；每個選填項均對應有布爾型選填項標志；當布爾型選填項標志為1時，表示選填項存在；當布爾型選填項標志為0時，表示選填項不存在；

21、針對每個按字節(jié)數(shù)據(jù)結構體，定義一個相應的成員位數(shù)分配結構體，該成員位數(shù)分配結構體用于定義每個成員變量的位數(shù)；

22、根據(jù)待發(fā)送的數(shù)據(jù)填充按字節(jié)數(shù)據(jù)結構體中的各個成員變量，得到填充后的按字節(jié)數(shù)據(jù)結構體；

23、遍歷按字節(jié)數(shù)據(jù)結構體的每個成員變量，根據(jù)必填項及選填項情況，配合成員位數(shù)分配結構體定義，計算待發(fā)送的數(shù)據(jù)的總位數(shù)，并開辟對應字節(jié)的發(fā)送緩沖區(qū)；

24、定義位緩沖區(qū)，遍歷按字節(jié)數(shù)據(jù)結構體的每個成員變量，根據(jù)必填項及選填項情況，配合配合成員位數(shù)分配結構體定義，為按字節(jié)數(shù)據(jù)結構體的每個成員變量創(chuàng)建對應位數(shù)的bitset，并將按字節(jié)數(shù)據(jù)結構體的成員變量值賦值給bitset；

25、定義位偏移量，利用循環(huán)將bitset位值賦值給位緩沖區(qū)，并對位偏移量進行累加更新；

26、將位緩沖區(qū)的位值賦給發(fā)送緩沖區(qū)；

27、填充報文頭、編碼類型、數(shù)據(jù)長度，按位編碼結束；

28、依據(jù)編碼操作，進行對應的解碼操作。

29、進一步的，所述的針對每個按字節(jié)數(shù)據(jù)結構體，定義一個相應的成員位數(shù)分配結構體，具體操作包括：

30、確定每個成員變量的取值范圍，根據(jù)取值范圍判斷每個成員變量需要的最小位數(shù)；

31、創(chuàng)建成員位數(shù)分配結構體，為每個成員變量分配位數(shù)。

32、本發(fā)明公開了一種自適應網(wǎng)絡寬帶環(huán)境下的動態(tài)數(shù)據(jù)壓縮系統(tǒng)，包括：

33、網(wǎng)絡帶寬獲取單元，用于當用戶觸發(fā)發(fā)送操作時，獲取本機當前網(wǎng)絡帶寬；

34、編碼壓縮單元，用于將本機當前網(wǎng)絡帶寬與預先配置的寬帶閾值進行比較，若本機當前網(wǎng)絡帶寬大于預先配置的寬帶閾值，則將待發(fā)送的數(shù)據(jù)按字節(jié)進行編解碼；若本機當前網(wǎng)絡帶寬不大于預先配置的寬帶閾值，則將待發(fā)送的數(shù)據(jù)按位進行編解碼。

35、進一步的，所述的將待發(fā)送的數(shù)據(jù)按字節(jié)進行編解碼，具體操作包括：

36、遵循自定義的按字節(jié)數(shù)據(jù)結構體，根據(jù)待發(fā)送的數(shù)據(jù)填充按字節(jié)數(shù)據(jù)結構體中的各個成員變量，得到填充后的按字節(jié)數(shù)據(jù)結構體；所述按字節(jié)數(shù)據(jù)結構體包括：必填項、選填項和結構體類型；每個選填項均對應有布爾型選填項標志；當布爾型選填項標志為1時，表示選填項存在；當布爾型選填項標志為0時，表示選填項不存在；

37、依據(jù)布爾型選填項標志，對填充后的按字節(jié)數(shù)據(jù)結構體進行編碼操作，得到編碼后的數(shù)據(jù)；

38、依據(jù)編碼操作，進行對應的解碼操作。

39、進一步的，所述的將待發(fā)送的數(shù)據(jù)按位進行編解碼，具體操作包括：

40、遵循自定義的按字節(jié)數(shù)據(jù)結構體，根據(jù)待發(fā)送的數(shù)據(jù)填充按字節(jié)數(shù)據(jù)結構體中的各個成員變量，得到填充后的按字節(jié)數(shù)據(jù)結構體；所述按字節(jié)數(shù)據(jù)結構體包括：必填項、選填項和結構體類型；每個選填項均對應有布爾型選填項標志；當布爾型選填項標志為1時，表示選填項存在；當布爾型選填項標志為0時，表示選填項不存在；

41、針對每個按字節(jié)數(shù)據(jù)結構體，定義一個相應的成員位數(shù)分配結構體，該成員位數(shù)分配結構體用于定義每個成員變量的位數(shù)；

42、根據(jù)待發(fā)送的數(shù)據(jù)填充按字節(jié)數(shù)據(jù)結構體中的各個成員變量，得到填充后的按字節(jié)數(shù)據(jù)結構體；

43、遍歷按字節(jié)數(shù)據(jù)結構體的每個成員變量，根據(jù)必填項及選填項情況，配合成員位數(shù)分配結構體定義，計算待發(fā)送的數(shù)據(jù)的總位數(shù)，并開辟對應字節(jié)的發(fā)送緩沖區(qū)；

44、定義位緩沖區(qū)，遍歷按字節(jié)數(shù)據(jù)結構體的每個成員變量，根據(jù)必填項及選填項情況，配合配合成員位數(shù)分配結構體定義，為按字節(jié)數(shù)據(jù)結構體的每個成員變量創(chuàng)建對應位數(shù)的bitset，并將按字節(jié)數(shù)據(jù)結構體的成員變量值賦值給bitset；

45、定義位偏移量，利用循環(huán)將bitset位值賦值給位緩沖區(qū)，并對位偏移量進行累加更新；

46、將位緩沖區(qū)的位值賦給發(fā)送緩沖區(qū)；

47、填充報文頭、編碼類型、數(shù)據(jù)長度，按位編碼結束；

48、依據(jù)編碼操作，進行對應的解碼操作。

49、本發(fā)明還公開了一種計算機設備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)上述公開的一種自適應網(wǎng)絡寬帶環(huán)境下的動態(tài)數(shù)據(jù)壓縮方法的步驟。

50、本發(fā)明還公開了一種存儲介質(zhì)，所述存儲介質(zhì)存儲有數(shù)據(jù)壓縮程序，所述數(shù)據(jù)壓縮程序被至少一個處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述公開的一種自適應網(wǎng)絡寬帶環(huán)境下的動態(tài)數(shù)據(jù)壓縮方法的步驟。

51、有益效果：本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點：

52、(1)本發(fā)明方法，在用戶發(fā)送操作觸發(fā)時啟動軟件監(jiān)控本機網(wǎng)絡帶寬功能，根據(jù)用戶配置的寬帶閾值，與實際帶寬進行比較，當大于閾值時，為了提高本機編解碼效率，采用按字節(jié)進行編解碼；當小于閾值時，為了提高發(fā)送端與接收端之間的數(shù)據(jù)傳輸效率，采用按位進行編解碼，能夠顯著提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)撵`活性和效率，在寬帶環(huán)境下，按字節(jié)編解碼能夠減少計算開銷，提高編解碼效率；在窄帶環(huán)境下，按位編解碼能夠最大化壓縮數(shù)據(jù)量，提高傳輸效率；

53、(2)本發(fā)明方法不僅適用于各種網(wǎng)絡帶寬環(huán)境，還能夠適應多種應用場景，例如傳感器數(shù)據(jù)傳輸、金融數(shù)據(jù)更新、物聯(lián)網(wǎng)設備通信等，具有廣泛的應用前景和實際價值。