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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及计算机,具体来说涉及数据压缩领域,更具体地说,涉及一种非标准浮点的数据压缩方法。
技术介绍
1、为了满足以“物”为核心的it3.0时代的“物端互联”需求,下一代5g、6g标准要求超高速率、超高可靠性以及超低时延通信和高动态范围以及高精度的数据处理。目前常用的16位或32位定点计算和存储方案由于不能兼顾动态范围和计算精度,因此不适用于下一代通信计算和处理的要求。为了适用大动态范围和高处理精度的要求,部分现有技术采用标准浮点或者非标准浮点数据表示进行数据处理,能在一定程度上解决此问题。但是,由此引入的一个问题是如何以更少的比特表示和存储浮点数据,以减少对内存的需求。
2、现有方案主要集中在调整非标准浮点数据的表示方法,以更少的指数位或者更少的尾数位表示数据,以达到降低存储的目的。但是减少指数位会使数据的动态范围呈指数级下降,不适用于通信过程中或数据处理中对大动态范围的要求。更少的尾数位则可以使得计算过程实现简单,但是不可避免地带来数据表示精度的下降。
3、因此,有必要对现有技术进行改进。
4、需要说明的是:本
技术介绍
仅用于介绍本专利技术的相关信息,以便于帮助理解本专利技术的技术方案,但并不意味着相关信息必然是现有技术。相关信息与本专利技术方案一同提交和公开,在没有证据表明相关信息已在本专利技术的申请日以前公开的情况下,相关信息不应被视为现有技术。
技术实现思路
1、因此,本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺陷,提供一种非标准浮点数据
2、本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的:
3、根据本专利技术的第一方面,提供一种非标准浮点数据的压缩方法,该方法用于对无线通信领域的非标准浮点数据进行压缩表示和/或存储,所述无线通信包括5g或6g通信,所述方法包括:获取预设格式的非标准浮点数据,其包括符号位、指数位以及m比特的第一尾数;利用预设的映射函数,将第一尾数映射为n比特的第二尾数,其中,n<m;基于所述第二尾数构造经压缩的非标准浮点数据,其包括所述符号位、所述指数位和所述第二尾数。
4、可选的,映射函数为:
5、mf=loga(1+mantissa)
6、其中,mf表示映射函数,映射函数的输出为第二尾数,a表示底数,mantissa表示映射函数的输入,即第一尾数。
7、可选的,所述映射函数包括用于拟合对数函数的分段的多个线性函数和分段查找表,所述分段查找表至少记录多个分段以及各分段的覆盖范围、乘性因子和加性因子,所述将第一尾数映射为n比特的第二尾数按照以下方式进行:根据所述第一尾数所属的覆盖范围,确定所述第一尾数的所处分段;从所述分段查找表中,查找所述所处分段的乘性因子和加性因子;基于所述所处分段的乘性因子和加性因子,确定所述所处分段的线性函数;根据所述所处分段的线性函数对所述第一尾数进行映射的结果,得到第二尾数。
8、可选的,所述第一尾数的所在分段j的线性函数表示为:
9、mf′j=aj×mantissa+bj
10、其中,mf′j表示分段j的线性函数,从线性函数的输出中保留n比特的整数位作为第二尾数,mantissa表示第一尾数,第一尾数的大小属于分段j的覆盖范围,aj表示分段j的m比特的乘性因子,bj表示分段j的m比特的加性因子。
11、可选的,所述分段查找表包括:
12、
13、
14、其中,[xk-1,xk)表示分段k的覆盖范围是大于等于xk-1小于xk的区间,ak表示分段k的乘性因子,bk表示分段k的加性因子,k表示分段的总数量。
15、根据本专利技术的第二方面,提供一种非标准浮点数据的解压缩方法,包括:获取按照第一方面所述方法构造的经压缩的非标准浮点数据,从中提取第二尾数;获取与所述映射函数相对应的反函数,基于所述反函数对所述第二尾数进行处理的结果,得到还原的第一尾数;基于所述还原的第一尾数和所述经压缩的非标准浮点数据中记录的符号位和指数位,构造还原的非标准浮点数据,其包括符号位、指数位和所述还原的第一尾数。
16、根据本专利技术的第三方面,提供一种非标准浮点数据的解压缩方法,包括:获取按照前述方法基于映射函数mf=loga(1+mantissa)构造的经压缩的非标准浮点数据,从中提取第二尾数;获取与所述映射函数相对应的反函数,基于所述反函数对所述第二尾数进行处理的结果,得到还原的第一尾数,所述反函数表示为:y=aw-1,其中,a表示底数,w表示反函数的输入,即第二尾数,y的输出为还原的第一尾数;基于所述还原的第一尾数和所述经压缩的非标准浮点数据中记录的符号位和指数位,构造还原的非标准浮点数据,其包括所述符号位、所述指数位和所述还原的第一尾数。
17、根据本专利技术的第四方面,提供一种非标准浮点数据的解压缩方法,包括:获取前述方法基于第一尾数的所在分段j的线性函数mf′j=aj×mantissa+bj构造的经压缩的非标准浮点数据,从中提取第二尾数;获取分段查找表,其还记录各分段的还原范围;根据所述第二尾数所属的还原范围,确定所述第二尾数的所在分段;从所述分段查找表中,查找所述所在分段的乘性因子和加性因子,确定所述所在分段的反函数;根据所述所在分段的反函数对所述第二尾数进行处理的结果,得到还原的第一尾数;基于所述还原的第一尾数和所述经压缩的非标准浮点数据中记录的符号位和指数位,构造还原的非标准浮点数据,其包括符号位、指数位和所述还原的第一尾数。
18、根据本专利技术的第五方面,提供一种电子设备,包括:一个或多个处理器;以及存储器,其中存储器用于存储可执行指令;所述一个或多个处理器被配置为经由执行所述可执行指令以实现第一、第二、第三、第四方面中一个或者多个方面所述方法的步骤。
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1.一种非标准浮点数据的压缩方法,该方法用于对无线通信领域的非标准浮点数据进行压缩表示和/或存储,所述无线通信包括5G或6G通信,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述映射函数为:
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述映射函数包括用于拟合对数函数的分段的多个线性函数和分段查找表,所述分段查找表至少记录多个分段以及各分段的覆盖范围、乘性因子和加性因子,
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述第一尾数的所在分段j的线性函数表示为:
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述分段查找表包括:
6.一种非标准浮点数据的解压缩方法,包括:
7.一种非标准浮点数据的解压缩方法,包括:
8.一种非标准浮点数据的解压缩方法,包括:
9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,其上存储有计算机程序,所述计算机程序可被处理器执行以实现权利要求1至8中任一项所述方法的步骤。
10.一种电子设备,其特征在于,包括:
【技术特征摘要】
1.一种非标准浮点数据的压缩方法,该方法用于对无线通信领域的非标准浮点数据进行压缩表示和/或存储,所述无线通信包括5g或6g通信,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述映射函数为:
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述映射函数包括用于拟合对数函数的分段的多个线性函数和分段查找表,所述分段查找表至少记录多个分段以及各分段的覆盖范围、乘性因子和加性因子,
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述第一尾...
【专利技术属性】
技术研发人员:戴曼,石晶林,杜一民,洪锐,赵旭莹,
申请(专利权)人:中国科学院计算技术研究所,
类型:发明
国别省市:
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