一种基于字典的无损压缩改进算法研究.pdf

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1、《自动化与仪器仪表》2016年第2期(总第196期)一种基于字典的无损压缩改进算法研究李小遐，高杨(陕西国防工业职业技术学院陕西西安，710300)摘要：针对传统LZw压缩算法在网络传输中存在初期压缩率低、字典编码缺乏更新等问题，提出一种基于LZw压缩的改进算法。利用Hu陆an编码技术与LZw算法结合，解决在初期压缩率低的问题，利用先进先出策略，对字典编码在溢出后进行更新，最后将改进算法与传统算法进行仿真比较，从而验证该算法的可行性。关键词：Lz系列；字典；有损；无损；Hufhnan编码中图分类号：TP391．1文献标识码：

2、ADOI编码：10．14016／j．cnki．1001—9227．2016．02．123Abstract：inviewofthetraditionalLZWcompressionalgorithmatthebeginningofthenetworktransmissionoflowcompre8sionratio，thedictionarycodingpmblemssuchaslackofupdates，putsfbI、vardanimprovedalgorithmbasedonLZWcompression．UsingHu珏

3、hlancodingtechniquecombinedwithLZWalgorithm，solvetheproblemoftheinitialcompressionrateislow，theuseoffifop01icy，thedictionarycodingisupdatedaftertheovemow，finallytheimprovedalgorithmandtraditionalalgorithmarecompared，andthesimulationtoverifythefeasibilityofthealgori

4、thm．Keywords：LZseries；Adictionary；Beneath；Condition；HuffmancodingO引言随着企业各种信息系统相继投入使用，生产和管理信息量逐步追加，企业网络规模迅速扩大，信息城域网承受着空前的压力，网络的带宽不足，使得网络传输效率下降，造成网络系统在传输数据的时候经常发生丢包，出现系统功能假死现象，为企业造成极大的损失。因此很有必要对网络中传输的大数据信息进行压缩，缩小传输的信息量，达到提高传输效率的目标，尽可能减少系统丢包现象的发生。由此数据压缩成为当前计算机领域和工业应用领

5、域研究的重点，受到研究人员极大的重视。压缩算法中分为无损压缩和有损压缩两种，其中无损压缩以100％保存信息，无任何信号丢失，使其具有广阔的应用市场。对无损压缩技术来讲，其基本的思想是对小概率的输入符号采用长码字来表示，而对于大概率的符号则用短码进行表示。当前，常用的无损算法包括Hu‰an编码、算术编码、Lz编码。其中LZ系列压缩算法作为当前应用最为广泛的一种压缩算法，其显著的特点在于对一定长度的字符串进行标记，而不是对单个符号进行编码。以Lz系列算法中的LZw为例，在初期压缩率和编码更新还存在着问题，导致数据传输效率不高。对

6、此，文中以LZw算法为例，对其进行深入的探讨和分析。1LZW算法及缺点1．1LZw算法原理LZw算法作为当前应用中比较典型的字典编码，其基本的思想是借助简单的代码去替代非常复杂的字符串的方式，从而实现对网络传输当中数据的压缩。通过在数据压缩过程中建立字典，从而反应代码和其对应字符串的关系，并最终通过查询字典的方式确定字符串的输出代码。LZw压缩算法作为一种典型的基于“字典”算法，通过固定长度的码字对符号序列进行相应的编码，而这些符号期是指是相继出现的，并且是由单个不同的信源符号所组成。其具体的编码的流程则如图1所示。收稿日期

7、：2015一09—20作者简介：李小遐(1968一)，女，副教授，主要研究方向为软件技术。图1LZW算法处理流程1．2LZw算法缺陷对Lzw算法来讲，其生成的字典在进行网络传输的时候，不需要进行传输，而仅仅只需要传输字典的大小，从而大大提高了其文件压缩比例，并更容易采用硬件的方式实现。但是LZw算法在压缩的初期，因为字典存储的串表本身有限，同时在其中仅有初始化表，导致输入的数据流和字典当中的表项匹配度比较低，如果对小的图像文件等进行压缩，效果会更差。而随着压缩的进行，还必须对字典当中的条目进行逐条比对，严重延长压缩时间。2基

8、于改进的LzW算法2．1基于Huf!fmaJl编码改进要解决Lzw算法中存在的压缩率低的问题，本文提出基于Huffn·an编码技术对传统的Lzw算法进行改进。Huffhan编码作为无损算法中常用的算法，是一种将编码变长。该方·123·一种基于字典的无损压缩改进算法研究李小遐，等法主要是考输