文件压缩与解压缩实践论文
文件压缩与解压缩
文件压缩与解压缩文件压缩与解压缩是计算机技术中常用的操作，可以有效地减小文件的大小，提高文件的传输速度和存储效率。
本文将介绍文件压缩与解压缩的原理、常用的文件压缩格式以及应用场景。
一、文件压缩的原理文件压缩的原理是通过编码算法将原始文件中的冗余信息去除，从而减小文件的体积。
常见的文件压缩算法有无损压缩和有损压缩两种。
1.无损压缩无损压缩是指在文件压缩的同时完全保留原始文件的内容，压缩前后的文件可以完全恢复一致。
无损压缩常用的算法有：ZIP压缩算法、GZIP压缩算法、RAR压缩算法等。
这些算法通常基于文本重复次数、字典查找和编码方式来实现文件的压缩。
2.有损压缩有损压缩是指在文件压缩的过程中，为了减小文件体积，舍弃了一部分对文件不重要的信息。
压缩后的文件无法完全恢复为原始文件。
有损压缩常用的算法有：JPEG压缩算法、MP3压缩算法、视频编码等。
这些算法根据人对图像、音频和视频的感知特性，对数据进行舍弃和压缩。
二、常用的文件压缩格式文件压缩格式是为了在不同的平台和操作系统上实现文件的互通而设立的一种标准格式。
常见的文件压缩格式有：ZIP、RAR、7Z、TAR、GZIP等。
1.ZIP格式ZIP格式是最为常用和通用的文件压缩格式，它基于ZIP算法，可以实现对多个文件或文件夹进行压缩和解压缩。
ZIP格式适用于各种操作系统，支持大多数的压缩软件。
2.RAR格式RAR格式是一种高级文件压缩格式，它采用了更加复杂的压缩算法和数据结构，可以实现更好的压缩率。
RAR格式适用于Windows系统，RAR软件可以对RAR格式文件进行解压缩。
3.7Z格式7Z格式是基于7-Zip算法的文件压缩格式，它具有更高的压缩率和更强的加密功能。
7Z格式适用于多种操作系统，其中7-Zip软件是对7Z格式的压缩和解压缩的主要工具。
4.TAR格式TAR格式是一种文件归档格式，常与GZIP结合使用，用于将多个文件打包成一个文件，压缩文件后缀通常为.tar.gz或.tgz。
文件压缩与解压实验报告
院系：计算机学院实验课程：实验3实验项目：文本压缩与解压指导老师：开课时间：2010 ～ 2011年度第 1学期专业：班级：学生：学号：一、需求分析1.本程序能够实现将一段由大写字母组成的内容转为哈弗曼编码的编码功能以及将哈弗曼编码翻译为字符的译码功能。
2.友好的图形用户界面，直观明了，每一个操作都有相应的提示，用户只需按着提示去做，便能轻松实现编码以及译码的效果，编码及译码结果都被保存成txt 文档格式，方便用户查看。
3.本程序拥有极大的提升空间，虽然现在只能实现对大写字母的译码以及编码，但通过改进鉴别的算法，即能够实现小写字母乃至其他特殊符号等的编码。
4.本程序可用于加密、解密，压缩后文本的大小将被减小，更方便传输5.程序的执行命令包括：1）初始化 2）编码 3）译码 4）印代码文件 5）印哈弗曼树 6）退出6.测试数据（1）THIS PROGRAM IS MY FAVOURITE（2）THIS IS MY FAVOURITE PROGRAMBUT THE REPORT IS NOT二、概要设计为实现上述功能，应有哈弗曼结点，故需要一个抽象数据类型。
1.哈弗曼结点抽象数据类型定义为：ADT HaffTree{数据对象：HaffNode* ht，HaffCode* hc基本操作：Haffman(int w[],int n)操作结果：构造哈弗曼树及哈弗曼编码，字符集权值存在数组w，大小为nsetdep()setdep(int p,int l)操作结果：利用递归，p为哈弗曼节点序号，l为哈弗曼节点深度setloc()操作结果：设置哈弗曼节点坐标，用以输出到界面setloc2()操作结果：设置哈弗曼节点坐标，用以输出到文本，默认状态下不启用} ADT HaffTree2.本程序包含4个模块1）主程序模块：接受用户要求，分别选择执行①初始化②编码③译码④印代码文件⑤印哈弗曼树⑥退出2）哈弗曼树单元模块——建立哈弗曼树3）哈弗曼编码单元模块——进行哈弗曼编码、译码4）响应用户操作，输出内容到界面或文本各模块之间的关系如下：三、详细设计1.全局变量、结点int m_gcharnum;弗曼树的实现eight=w[i];elseht[i].weight=0;arent=0;child=-1;child=-1;eight<m1&&ht[j].parent==0)ei ght;x1=j;}else if(ht[j].weight<m2&&ht[j].parent==0)eight;x2=j;}}ht[x1].parent=n+i;ht[x2].parent=n+i;ht[n+i].weight=ht[x1].weight+ht[x2].weight;ht[n+i].lchild=x1;ht[ht[n+i].lchild].k=0;child=x2;ht[ht[n+i].rchild].k=1;eight;child=i;parent=ht[child].parent;while(parent!=0)child==child)[]=0;else[]=1;;child=parent;parent=ht[child].parent;}for(j=+1;j<n;j++){ hc[i].bit[j]=[j];}tart=;hc[i].weight=;}}3.主函数和其他函数的实现1）哈弗曼树类的成员函数的实现：child,l+1);ht[p].dep=l;setdep(ht[p].rchild,l+1);}}child;=x+f*10;ht[k].y=ht[k].dep*30;}i=ht[k].rchild;n=1024;=-1;ep)==0)n=ht[ht[p].parent].sn-1024/pow(2 ,ht[p].dep-1);}if(ht[p].k==1)n=ht[ht[p].parent].sn+1024/pow(2,ht[p].dep-1);}();}else{ ();}if(ht[p].lchild!=-1){ (ht[p].lchild);}child!=-1){(ht[p].rchild);}child;);,[k].y,str);child;child!=-1){pDC->MoveTo[k].x+4,[k].y);pDC->LineTo[[k].lchild].x+4,[[k].lchild].y);}if[k].rchild!=-1){pDC->MoveTo[k].x+4,[k].y);pDC->LineTo[[k].rchild].x+4,[[k].rchild].y);}<<endl;eight<<endl;arent<<endl;child<<endl;child<<endl;=" ";}else{fip>>c;[i].s=c;}fip>>w[i];arent;child;child;xt)|*.txt|所有文件(*.*)|*.*|"),NULL);if() == IDOK){m_path1 = ();xt)|*.txt|所有文件(*.*)|*.*|"),NULL);if() == IDOK){m_path2 = ();UpdateData(FALSE);}ofstream sff(m_path2);i++;}for(j=[i].start+1;j<m_gcharnum;j++)sff<<[i].bit[j];xt)|*.txt|所有文件(*.*)|*.*|"),NULL);if() == IDOK){m_path1 = ();UpdateData(FALSE);}AfxMessageBox("译码成功，请保存！");CFileDialog hFileDlg1(false,NULL,NULL,OFN_FILEMUSTEXIST | OFN_READONLY | OFN_PATHMUSTEXIST,TEXT("文档文本 (*.txt)|*.txt|所有文件(*.*)|*.*|"),NULL);if() == IDOK){m_path2 = ();UpdateData(FALSE);}ifstream ldf(m_path1);child;}if(c=='0')child;}if[i].lchild==-1&&[i].rchild==-1);i=2*m_gcharnum-2;}}}}();();}else{AfxMessageBox("您尚未执行初始化操作！请先执行初始化操作！");}}xt)|*.txt|所有文件(*.*)|*.*|"),NULL);if() == IDOK){m_path = ();UpdateData(FALSE);}ofstream saf(m_path);/*();n;}else{ d++;break;}if(d==[p].dep){for(t1;t1<t2-1;t1++) { saf<<" ";}if[p].s==" "||[p].s=="")saf<<"0";;child!=-1)[p].lchild);if(ht[p].rchild!=-1)[p].rchild);t1+=2;}else{d++;saf<<endl;t1=0;t2=0;}}}child;ep-1);f++) saf<<" ";<<endl;child;"");CString str1;GetDlgItemText(IDC_EDIT1,str1);xt)|*.txt|所有文件(*.*)|*.*|"),NULL);if() == IDOK){m_path = ();UpdateData(FALSE);}CFile file1( m_path,CFile::modeRead);char *pBuf;int iLen=();pBuf =new char[iLen+1];(pBuf,iLen);pBuf[iLen]=0;();SetDlgItemText(IDC_EDIT1,pBuf);}xt)|*.txt|所有文件(*.*)|*.*|"),NULL);if() == IDOK){m_path = ();UpdateData(FALSE);}CFile file;(m_path,CFile::modeCreate|CFile::modeWrite);CString strValue;GetDlgItemText(IDC_EDIT1,strValue);xt)|*.txt|所有文件(*.*)|*.*|"),NULL);AfxMessageBox("请选择刚才输入的内容所要保存到的位置！");if() == IDOK){m_path = ();UpdateData(FALSE);}CFile file;(m_path,CFile::modeCreate|CFile::modeWrite);CString strValue;GetDlgItemText(IDC_EDIT1,strValue);xt)|*.txt|所有文件(*.*)|*.*|"),NULL);if() == IDOK){m_path2 = ();UpdateData(FALSE);}ifstream ldf(m_path,ios::in);i++;}for(j=[i].start+1;j<m_gcharnum;j++) sff<<[i].bit[j];}}AfxMessageBox("代码文件已保存成功！");CDialog::OnOK();}4.函数的调用关系图反映了演示程序的层次结构Main(主窗口、主文档)初始化OnHandinput OnAutoget编码OnEncodinghinputOnEncodingainput译码OnDecoding印代码文件OnPte印哈弗曼树OnPhafftreeHaffman Setdep setloc四、调试分析1.由于一开始时候编写的时候没有注意使用面向对象的思想，并没有建立哈弗曼树类，程序完成后才将其转为面向对象的方式，修改仓促，因而使得哈弗曼树类丧失了封装性。
数据处理中的数据压缩与解压缩方法(三)
数据处理中的数据压缩与解压缩方法随着信息技术的快速发展，数据处理成为了各个领域中不可或缺的一部分。
大量的数据在传输、存储和处理过程中需要占用巨大的资源，为了高效地利用这些资源，数据压缩与解压缩方法应运而生。
在本文中，我们将探讨数据处理中的数据压缩与解压缩方法，并讨论它们的应用。
压缩是指通过一系列算法和技术来减少数据的存储空间和传输带宽的过程。
数据压缩可以分为有损压缩和无损压缩两种方法。
有损压缩方法适用于一些对数据精度要求不高的情况，例如图像和音频等领域。
而无损压缩方法则着重于保留数据的完整性和精确性。
常见的无损压缩方法包括哈夫曼压缩、Lempel-Ziv压缩和算术编码等。
哈夫曼压缩算法利用字符出现频率不同的特点，将出现频率较高的字符编码为较短的二进制串，从而有效地减少了数据的存储空间。
Lempel-Ziv压缩算法则通过建立词典，将相同的字符序列替换为较短的表示，从而实现数据的压缩。
算术编码则根据字符的出现概率来确定表示该字符的二进制码，从而降低数据的存储空间。
除了无损压缩方法外，有损压缩方法也广泛应用于数据处理中。
在图像压缩中，常见的有损压缩方法有JPEG和MPEG等。
JPEG压缩算法通过将图像划分为若干个8x8的小块，并对每个小块进行离散余弦变换，然后再进行量化和熵编码处理，从而减少图像数据的存储空间。
MPEG压缩算法则主要应用于视频压缩中，它通过对视频帧的变化进行分析和预测并编码，从而降低数据的传输带宽和存储空间。
与压缩相对应的是解压缩。
解压缩是恢复被压缩数据的过程，在数据传输和存储的过程中起到关键的作用。
解压缩通常包括解码和解析两个过程。
解码是将压缩后的数据转换回原始数据的过程，这需要根据压缩时所采用的算法和技术进行相应的解码操作。
解析则是根据解码后的数据还原原始结构和格式的过程。
数据压缩与解压缩方法在各个领域中都有广泛的应用。
在图像处理中，数据压缩可以有效地减少图像文件的大小，从而提高传输效率和节省存储空间。
数据处理中的数据压缩与解压缩方法(八)
数据处理中的数据压缩与解压缩方法数据处理在现代社会中扮演着至关重要的角色。
无论是在科学研究、工业制造还是信息通信等领域，数据的产生与处理一直是不可或缺的环节。
然而，随着数据量的不断增加，如何高效地存储和传输数据成为了亟待解决的问题之一。
在这个过程中，数据压缩与解压缩方法的应用变得尤为重要。
数据压缩是一种使用特定算法将数据转化为更紧凑形式的过程。
它能够通过消除数据中的冗余信息，减小数据的存储空间和传输带宽，从而提高存储和传输效率。
在数据压缩的过程中，有两种基本的压缩方法，即有损压缩和无损压缩。
有损压缩是指在数据压缩的过程中，对数据进行一定程度的信息丢失。
这种方法适用于对数据的精确性要求不高的场景。
例如，在音频和视频数据压缩中，可以通过减少采样频率和量化精度来降低数据的体积。
尽管有损压缩能够显著减小数据的大小，但它也会导致一定程度的失真。
因此，在应用中需要权衡压缩比和数据质量之间的关系。
与有损压缩相对的是无损压缩方法。
无损压缩在数据压缩的过程中保留了原始数据的所有信息，不会导致数据的失真。
这种方法适用于对数据的精确性要求较高的场景。
无损压缩方法主要有一些常见的算法，如哈夫曼编码、算术编码和字典编码等。
哈夫曼编码是一种最常用的无损压缩算法之一。
它通过构建一个变长编码表，将出现频率较高的字符或符号用较短的编码表示，而将出现频率较低的字符或符号用较长的编码表示。
这种编码方式能够显著减小数据的体积，并且具有快速解码的优势。
在实际应用中，哈夫曼编码已被广泛应用于文本、图像和音频等数据的压缩和解压缩。
除了哈夫曼编码外，算术编码也是一种常见的无损压缩方法。
与哈夫曼编码不同的是，算术编码是基于区间的编码方式。
它通过将整个数据流映射到一个区间中，并根据数据的统计特性将区间进行划分。
通过不断缩小区间，最终可以得到一个表示原始数据的编码。
算术编码在无损压缩中能够达到更高的压缩比，但在解码的过程中需要较大的计算量。
此外，字典编码也是一种常用的无损压缩方法。
数据库中数据压缩与解压缩的技术研究
数据库中数据压缩与解压缩的技术研究简介：在现代信息时代，随着数据量的快速增长，数据库技术愈发成为关注的焦点。
为了优化数据存储空间和提高性能，数据压缩与解压缩技术逐渐应用于数据库系统中。
本文将研究数据库中数据压缩与解压缩的技术，讨论其原理、方法和应用。
第一部分：数据压缩技术数据压缩技术是将原始数据转换为较小的表示形式，以减少存储空间和传输带宽的需求。
在数据库中，数据压缩主要通过以下两种方法实现：1. 无损压缩：无损压缩技术保留了原始数据的所有信息，数据经过压缩后可以完全恢复为原始形式。
常用的无损压缩算法包括：- 霍夫曼编码：通过构建变长编码表，将出现频率较高的字符用较短的编码表示，降低整体数据长度。
- LZW (Lempel-Ziv-Welch) 压缩：利用重复子串和字典表的方式消除冗余，实现数据的高效压缩。
- RLE (Run-Length Encoding) 编码：将连续出现的相同数据元素替换为单个数据元素和计数值的组合，以减少重复度。
2. 有损压缩：有损压缩技术通过牺牲部分数据的精确性来实现更高的压缩比。
主要应用于语音、图像和视频等多媒体数据。
常用的有损压缩算法包括：- JPEG 压缩：通过去除图像冗余信息、量化和离散余弦变换等方式降低图像质量，从而压缩数据。
- MPEG 压缩：对视频数据进行空间和时间上的压缩，可以消除冗余帧，并减少图像质量损失。
第二部分：数据解压缩技术数据解压缩技术是将压缩后的数据恢复为原始数据的过程。
在数据库中，数据解压缩的目的是为了对压缩数据进行查询和分析。
常用的数据解压缩技术包括：1. 反向算法解压缩：无损压缩算法（如霍夫曼编码、LZW 压缩、RLE 编码）通常采用基于反向算法的解压缩方法。
这些算法通过压缩编码的信息和额外的参数，将压缩数据逐步还原为原始数据。
2. 重建算法解压缩：有损压缩算法（如JPEG 和MPEG压缩）在压缩过程中移除了部分数据的细节，因此解压缩过程需要进行数据的重建。
分布式文件系统的数据压缩与解压缩技术(五)
分布式文件系统的数据压缩与解压缩技术随着数据量的不断增加，如何高效地存储和传输大规模数据成为了人们关注的焦点。
而分布式文件系统作为一种常用的存储和管理大规模数据的技术，数据的压缩与解压缩也成为其中一个重要的环节。
一、数据压缩的意义数据压缩是通过使用各种算法和技术手段对数据进行处理，以减少所占用的存储空间和传输带宽。
在分布式文件系统中，对于大规模数据的存储和传输来说，数据压缩具有重要的意义。
首先，数据压缩可以节省存储空间。
随着数据量的不断增加，存储成本也在相应地增加。
通过对数据进行压缩，可以减少所需的存储空间，降低存储成本。
特别是在分布式文件系统中，数据分布在多个节点上，通过压缩可以减少每个节点上所占用的存储空间，提高系统的整体存储效率。
其次，数据压缩可以提高传输效率。
在分布式文件系统中，数据的传输是一个重要的环节。
通过对数据进行压缩，可以减少传输所需的带宽，提高传输效率。
特别是在数据中心等带宽有限的场景下，数据压缩可以节省宝贵的带宽资源，提升数据的传输速度。
二、数据压缩的技术手段数据压缩涉及到多种技术手段，下面将介绍其中几种常见的数据压缩技术。
1.无损压缩无损压缩是一种能够还原出原始数据的压缩方式。
常见的无损压缩算法包括哈夫曼编码、LZW、LZ77等。
这些算法根据数据中的统计规律进行压缩，可以有效地减小数据的体积，而又不会引入任何信息的损失。
2.有损压缩有损压缩是一种在压缩的过程中会有一定的信息损失的压缩方式。
这种压缩方式在一些对数据精度要求不高的场景下比较适用，例如音频和视频的压缩。
常见的有损压缩算法包括JPEG、MPEG等，它们通过抛弃数据中的一些冗余和细节信息来实现压缩，从而达到减小数据体积的效果。
3.增量压缩增量压缩是一种可以对已压缩数据进行再次压缩的技术。
在分布式文件系统中，数据可能会多次被复制、传输和存储，而每次压缩都需要耗费一定的时间和计算资源。
通过利用增量压缩技术，在已压缩的数据基础上仅压缩新增的数据，可以节省压缩和解压缩的时间和计算资源。
文件压缩与解压缩实践
文件压缩与解压缩实践摘要随着人们对数据的大量需求以及计算机使用时间的增加，计算机磁盘上的文件越来越大，越来越多。
如何让有限的磁盘空间容纳更多的数据成为需要解决的问题。
一方面，高速发展的存储技术以提高磁盘容量来解决这样的需求，但随着网络环境下数据传递的产生以及带宽的限制，大容量数据问题日益突出。
在这两种需求的推动下，对数据压缩的需求产生了。
人们可以将文件在不改变其本身的条件下，将其以更小的占用空间存储，并且在需要的时候将文件恢复成原有的样子，这就是压缩目的。
本论文主要研究文件的无损压缩技术，并简要介绍了文件压缩的分类、几种常用的无损压缩格式和常用的压缩算法。
运用LZ77字典算法、懒惰匹配算法和Huffman编码算法，使用Java语言在Jbuilder2006环境下设计了使用GZIP算法对文件压缩与解压缩的实现程序。
用户可以根据自己的需求，使用此程序方便地对文件进行压缩或者解压缩操作。
关键词：压缩；解压缩；GZIP；JavaPractice of File Compression and DecompressionAbstractAs the great demand for data and the using time of computer are increasing, computer files on the disk grow more and more. How to make the limited disk space to store more data has became a problem crying out for solutions. On one hand, the rapid development of storage technology that can increase the disk capacity, can meet such demand. However, with the emergence of data transmission in a network environment and the bandwidth limitations, the problem of large-capacity data is increasingly prominent. With the promotion of both demands, the need for data compression and decompression is generated. People can store a file with a smaller storage space without changing the file’s own condition, and can restore the file; that is the purpose of data compression and decompression. This treatise principally research file lossless compression, otherwise, briefly introduced classification of file compression, some general lossless compression format and general compression algorithm. A procedure within algorithm called GZIP were designed for file compression and decompression in Java language under the circumstances of Jbuilder2006,which used LZ77 dictionary algorithm, lazy match algorithm and Huffman coding algorithm. Users could use this procedure compress or decompress files expediently according to their demand.Key words: Compression; Decompression; GZIP; Java目录论文总页数：21页1 引言 (1)1.1课题背景 (1)1.2国内外现有的研究成果 (1)2 压缩与解压缩程序分析 (2)2.1需求分析 (2)2.2使用的算法理论 (2)2.2.1 LZ77算法简介 (2)2.2.2 Huffman算法简介 (3)2.2.3 GZIP算法原理分析 (4)2.3开发环境 (4)3 总体设计 (4)3.1程序功能模块 (5)3.2模块分析与流程图 (5)3.2.1 压缩模块 (5)3.2.2 解压缩模块 (6)3.3程序中各个类的初步定义 (7)4 详细设计和实现 (8)4.1 压缩的程序流程 (8)4.2 解压缩的程序流程 (9)4.3 主函数代码 (10)4.3.1 gzip压缩模块代码 (10)4.3.2 ungzip解压缩模块代码 (11)4.4 程序界面设计 (12)5 软件系统测试 (17)5.1 运行环境 (17)5.2 测试方法 (17)5.3 测试结果 (17)5.3.1 使用程序对txt文件压缩 (17)5.3.2 使用程序对bmp图象文件压缩 (18)5.3.3 使用程序对doc文件压缩 (18)结论 (19)参考文献 (19)致谢 (20)声明 (21)1引言1.1课题背景随着科学技术的进步，信息技术越来越广泛地应用到社会的各个行业和领域，互联网深刻地改变着人们的生活方式，推动着人类文明的进步。
实时图像的压缩和解压系统论文
毕业设计(论文)题目:实时图像的压缩和解压系统设计专业：软件工程学生姓名：班级学号：指导教师：指导单位：计算机学院日期：2011年11月21日至2012年6月15日摘要在现代通信系统中，高效快速的编码算法的研究已经成为视频图像传输的关键技术，是业界极为关注的热点课题。
通过设计高效快速编码算法来实现视频码流的实时传输有着重要的工程应用价值和技术理论意义。
图像编码技术最早始于20世纪40年代，但图像编码真正走向实用化，产业化，并得到飞速发展则是近十年的事。
其标志是国际上各标准组织据40年来的图像编码技术的研究成果而制订出了一系列的图像编码国际标准。
本文的研究工作是在H.263标准的框架下进行的，H.263 标准是国际电信联盟ITU-T （International Telecommunications Union）针对极低比特率视频应用制定的视频编解码标准。
我们采用Visual C++6.0编程，给出了H.263的软件实现结果。
本文的研究成果可以直接用于远程教育、视频会议、可视电话、视频监控等各种通信系统，具有较大的研究价值及广泛的实用价值。
关键词：H.263；图像编码；视频编码ABSTRACTIn modern communication system, the video image compression code technique is mainly applied in the low code rate at present. The goal of this compression code technique is making the details of compressed image be as true as the ones of described scenery. How to design the video compression code becomes important in the engineering and technology area now.Image coding technology began at 1940’s, but in the past decade, the image coding is becoming implied and industrialized. The mark is the series of international standards about image coding; these standards are the fruits of the research work about image coding technology.In the paper based on H.263 standard framework, H.263 is video standard established by ITU-T for video applications with low bit rate. We using Visual C++6.0 platform, software application effect of H.263 is given.The research results of this paper can be used in the long-distance education, video conference，videophone, video real-time control and various kinds of communication systems. It has greater research value and extensive practical value.Keywords:H.263; Image Coding; Video Coding目录第一章绪论 (1)1.1课题的分析 (1)1.1.1课题背景 (1)1.1.2课题研究原理 (1)1.1.3课题研究现状 (1)1.1.4课题研究意义 (2)1.2论文的组织结构 (2)第二章图像压缩相关技术综述 (3)2.1图像数据压缩原理 (3)2.2图像压缩编码 (4)2.2.1霍夫曼编码 (4)2.2.2行程编码 (5)2.2.3算术编码 (5)2.2.4预测编码 (6)2.2.5变换编码 (6)2.2.6 H.263编解码 (6)2.2.7其他编码 (9)第三章系统总体设计 (10)3.1 功能需求 (10)3.2 图像的采集功能 (11)3.3 H.263编解码的主要模块和流程 (12)3.3.1 H.263的编码步骤 (14)3.3.2 编码程序的主要模块 (15)3.3.3 帧内编码 (16)3.3.4 帧间编码 (17)3.3.5 H.263的解码步骤 (18)3.4系统界面设计 (21)3.4.1整体界面 (21)3.4.2具体按键的界面 (22)第四章运行结果显示与分析 (24)4.1 程序运行结果显示 (24)4.2 结果分析 (25)结束语 (26)致谢............................................................................................................................ 错误！未定义书签。
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文件压缩与解压缩实践摘要随着人们对数据的大量需求以及计算机使用时间的增加，计算机磁盘上的文件越来越大，越来越多。
如何让有限的磁盘空间容纳更多的数据成为需要解决的问题。
一方面，高速发展的存储技术以提高磁盘容量来解决这样的需求，但随着网络环境下数据传递的产生以及带宽的限制，大容量数据问题日益突出。
在这两种需求的推动下，对数据压缩的需求产生了。
人们可以将文件在不改变其本身的条件下，将其以更小的占用空间存储，并且在需要的时候将文件恢复成原有的样子，这就是压缩目的。
本论文主要研究文件的无损压缩技术，并简要介绍了文件压缩的分类、几种常用的无损压缩格式和常用的压缩算法。
运用LZ77字典算法、懒惰匹配算法和Huffman编码算法，使用Java语言在Jbuilder2006环境下设计了使用GZIP算法对文件压缩与解压缩的实现程序。
用户可以根据自己的需求，使用此程序方便地对文件进行压缩或者解压缩操作。
关键词：压缩；解压缩；GZIP；JavaPractice of File Compression and DecompressionAbstractAs the great demand for data and the using time of computer are increasing, computer files on the disk grow more and more. How to make the limited disk space to store more data has became a problem crying out for solutions. On one hand, the rapid development of storage technology that can increase the disk capacity, can meet such demand. However, with the emergence of data transmission in a network environment and the bandwidth limitations, the problem of large-capacity data is increasingly prominent. With the promotion of both demands, the need for data compression and decompression is generated. People can store a file with a smaller storage space without changing the file’s own condition, and can restore the file; that is the purpose of data compression and decompression. This treatise principally research file lossless compression, otherwise, briefly introduced classification of file compression, some general lossless compression format and general compression algorithm. A procedure within algorithm called GZIP were designed for file compression and decompression in Java language under the circumstances of Jbuilder2006,which used LZ77 dictionary algorithm, lazy match algorithm and Huffman coding algorithm. Users could use this procedure compress or decompress files expediently according to their demand.Key words: Compression; Decompression; GZIP; Java目录论文总页数：21页1 引言 (1)1.1课题背景 (1)1.2国内外现有的研究成果 (1)2 压缩与解压缩程序分析 (2)2.1需求分析 (2)2.2使用的算法理论 (2)2.2.1 LZ77算法简介 (2)2.2.2 Huffman算法简介 (3)2.2.3 GZIP算法原理分析 (4)2.3开发环境 (4)3 总体设计 (4)3.1程序功能模块 (5)3.2模块分析与流程图 (5)3.2.1 压缩模块 (5)3.2.2 解压缩模块 (6)3.3程序中各个类的初步定义 (7)4 详细设计和实现 (8)4.1 压缩的程序流程 (8)4.2 解压缩的程序流程 (9)4.3 主函数代码 (10)4.3.1 gzip压缩模块代码 (10)4.3.2 ungzip解压缩模块代码 (11)4.4 程序界面设计 (12)5 软件系统测试 (17)5.1 运行环境 (17)5.2 测试方法 (17)5.3 测试结果 (17)5.3.1 使用程序对txt文件压缩 (17)5.3.2 使用程序对bmp图象文件压缩 (18)5.3.3 使用程序对doc文件压缩 (18)结论 (19)参考文献 (19)致谢 (20)声明 (21)1引言1.1课题背景随着科学技术的进步，信息技术越来越广泛地应用到社会的各个行业和领域，互联网深刻地改变着人们的生活方式，推动着人类文明的进步。
伴随着信息技术的普及和发展，互联网技术覆盖了社会政治、经济、文化、生产的各个领域，这种普及日常生活和工作更加的方便、文化娱乐方式更加的多样化。
但是，在信息技术的飞速发展下，文件的信息量不断增加的背景下，文件的存储和拷贝要求能够保持数据的意思不变的情况下缩小容量，这就需要有压缩与解压缩来实现这个过程。
本论文通过对一种压缩与解压缩方法的实践，对这种算法的实现过程进行研究。
1.2国内外现有的研究成果文件压缩格式现在已有许多种，最流行的有如下几种：ZIP：我们可以利用WinZip对ZIP文件进行解压、释放等操作，还可以用它来处理ARJ、ARC、CAB、LZH等多种不同格式的压缩文件，从而大大地方便了用户的操作。
RAR：是一种高效快速的文件压缩格式，但不被大多数文件压缩程序支持，WinRAR是在Windows下处理RAR格式文件的最好工具。
ARJ：由DOS下曾经红极一时的压缩软件ARJ压缩而成的文件格式，它具有功能强大、压缩率高等优点。
到了现在的Windows时代，它已经没有了往日的辉煌。
CAB：是Windows 98新增的一种特殊压缩文件格式，主要用于对有关软件安装盘中的文件进行压缩，其特点是压缩率非常高(可能是目前最高的)，但一经压缩就不能再进行任何增加、删除、替换等修改，也就是说它的压缩包具有“只读”属性。
我们也可使用WinZip对CAB压缩包进行操作。
UU/UUE：汉字编码方式，它们原本是Unix系统中使用的一种编码方式，后来被改写到DOS中，我们在传送中文邮件时只须事先使用该方式进行编码，此后就能顺利通过只能处理7位编码的邮件服务器，从而解决了汉字的传输问题。
ACE：一种新式的压缩程序，压缩比很高。
以上的压缩格式是可逆的，在解压缩之后，可以将被压缩的文件还原成以前未压缩的文件。
另外还有一种不可逆的压缩格式，如MP3、MPEG、JPG等音频、视频、图像格式的文件都采用了这种压缩技术，从理论上来说它们也应该算压缩文件，不过它们所采用的压缩方式与前面讲的并不相同，这里简单地介绍一下：JPEG：JPEG 全名为 Joint Photographic Experts Group，它是一个在国际标准组织(ISO)下从事静态影像压缩标准制定的委员会。
它制定出了第一套国标静态影像压缩标准：ISO 10918-1 就是我们俗称的JPEG了。
由于JPEG优良的品质，使得它在短短的几年内就获得极大的成功，目前网站上80%的影像都是采用JPEG的压缩标准。
JPEG 2000：正式名称为“ISO 15444”，同样是由JPEG组织负责制定。
JPEG 2000与传统JPEG最大的不同，在于它放弃了JPEG所采用的以离散余弦转换为主的区块编码方式，而改以小波转换为主的多解析编码方式。
其压缩率比JPEG 高约30%左右，同时支持有损和无损压缩，无损压缩对保存一些重要图片十分有用。
MP3：MP3全称是MPEG 1 Layer 3，是一种高性能的声音压缩编码方案，它可以做出超小“体积”的音乐文件，大小只是原始音频数据的1/10到1/12。
但人耳听起来，效果却没有太大差异。
MPEG：MPEG是Moving Pictures Experts Group(动态图像专家组)的缩写。
现在使用的有4个版本：MPEG-1、MPEG-2、MPEG-3、MPEG-4。
2压缩与解压缩程序分析2.1需求分析文件的压缩与解压缩，要能方便地进行，要完成的功能包括压缩功能，解压缩功能，选择文件路径，选择操作方案，选择新文件保存路径。
此程序还要在压缩成功后显示被压缩文件的大小，并对非法操作给出提示。
用户可以选择文件进行压缩或解压缩操作，并选择生成保存路径，默认的保存路径为原文件目录，压缩的生成文件以原文件加.gzip后缀命名，在解压缩操作中，若输入文件不是gzip格式的压缩文件，则提示gzip文件格式不对。
程序的基本设计原则有：方便性原则、功能实用性原则和开放性原则等。
程序设计时采用较好的压缩技术，能保证文件压缩的压缩比和可恢复性，确保程序有较长的生命周期。
本程序的总体目标是实现文件压缩与解压缩的便捷操作，因此需要有便捷的操作界面。
2.2使用的算法理论2.2.1LZ77算法简介这一算法是由Jacob Ziv和Abraham Lempel于 1977 年提出，所以命名为LZ77。
这种算法模型也被称为“滑动字典”模型或“滑动窗口”模型。
压缩的模型如图1：图1 压缩中的LZ77算法模型图在最远匹配位置和当前处理位置之间是可以用来查找匹配的“字典”区域，随着压缩的进行，“字典”区域从待压缩文件的头部不断地向后滑动，直到达到文件的尾部，短语式压缩也就结束了。
解压缩的模型如图2：图2 解压缩中的LZ77算法模型图2.2.2Huffman算法简介David Albert Huffman（哈夫曼/赫夫曼/霍夫曼）在MIT攻读博士学位期间于1952年提出了一种从下到上的编码方法，现在被称为Huffman编码，它是一种统计最优的变码长符号编码，让最频繁出现的符号具有最短的编码。