几种压缩算法原理介绍

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计算机有损压缩

计算机有损压缩

计算机有损压缩计算机有损压缩是一种常用的数据压缩技术,可以将数据文件的大小缩小,从而减少存储空间和传输带宽的占用。

本文将介绍计算机有损压缩的原理、常见的有损压缩算法以及其在实际应用中的优缺点。

一、有损压缩的原理有损压缩是一种通过牺牲部分数据的精确性来实现压缩的方法。

在有损压缩中,我们可以通过删除冗余信息、减少精度或者利用统计特性等方式来实现数据的压缩。

与无损压缩相比,有损压缩可以压缩更多的数据,但在解压缩后无法完全还原原始数据。

二、常见的有损压缩算法1. JPEG压缩算法JPEG(Joint Photographic Experts Group)压缩算法是一种广泛应用于图像压缩的有损压缩算法。

它通过将图像分成若干个8×8的小块,并对每个小块进行离散余弦变换(DCT)和量化处理,再利用哈夫曼编码进行进一步压缩。

JPEG压缩算法在保留图像主要特征的同时,丢失了一些细节和高频信息。

2. MP3压缩算法MP3是一种用于音频压缩的有损压缩算法。

它利用人耳对声音的感知特性,通过删除听觉上不明显的频率成分和降低音频的采样率等方式来实现压缩。

MP3压缩算法在减小音频文件大小的同时,会对音质产生一定影响,尤其是在高比特率下。

3. 视频编码中的有损压缩算法在视频编码中,常用的有损压缩算法有MPEG(Moving Picture Experts Group)系列算法,如MPEG-1、MPEG-2和MPEG-4等。

这些算法通过对视频序列进行运动估计、空间变换和量化处理等步骤来实现压缩。

视频编码中的有损压缩算法可以显著减小视频文件的大小,但会导致一定的画质损失和运动伪影。

三、有损压缩的优缺点1. 优点(1)高压缩率:相比无损压缩,有损压缩可以更大程度地减小文件的大小,节省存储空间和传输带宽。

(2)适用于多媒体数据:有损压缩算法特别适用于图像、音频和视频等多媒体数据的压缩,可以在一定程度上保持数据的感知质量。

2. 缺点(1)数据丢失:有损压缩算法在压缩过程中会丢失一部分数据,无法完全还原原始数据,因此不适用于对数据完整性要求较高的场景。

压缩整个磁盘的方法

压缩整个磁盘的方法

压缩整个磁盘的方法1.引言1.1 概述概述随着科技的不断进步,数据量的增长变得非常迅速。

为了更有效地利用存储空间,压缩整个磁盘的方法成为了一项重要的技术。

通过将数据压缩为更小的形式,我们可以节省大量的存储空间,并提高数据的读写速度。

本文将介绍一些常见的压缩整个磁盘的方法,包括压缩算法1和压缩算法2。

这些方法可以帮助我们在不丢失数据的情况下,将文件和文件夹压缩为更小的尺寸。

在接下来的正文中,我们将详细介绍这些压缩算法的原理和实施步骤。

通过深入了解这些算法,读者将能够更好地理解如何在实际应用中使用它们来压缩整个磁盘。

最后,我们将在结论部分对本文进行总结,并展望未来压缩技术的发展方向。

我们也将讨论一些潜在的挑战和问题,以及可能的解决方案。

通过本文的阅读,读者将能够了解到压缩整个磁盘的重要性,以及如何选择和应用适合自己需求的压缩算法。

无论是个人用户还是企业用户,都可以从中获得实际的益处,并更好地管理和利用存储空间。

文章结构部分的内容主要介绍文章的组织结构和主要部分的内容概述。

下面是对文章1.2文章结构部分内容的编写:1.2 文章结构为了系统地介绍压缩整个磁盘的方法,本文将按照如下结构组织内容:引言部分概述了本文的背景和目的,以及对整个磁盘压缩方法的简要介绍。

正文部分将详细讨论两种主要的压缩算法。

在2.1节中,我们将介绍压缩算法1的原理和操作步骤,包括它的优点和局限性。

接着,在2.2节中,我们将探讨压缩算法2的实现原理和使用方法。

结论部分对本文进行总结,总结了两种压缩算法的特点和适用范围。

并在3.2节中,展望了未来磁盘压缩方法的发展方向。

通过以上的文章结构,读者可以清楚地了解本文的组织架构,从引言了解到整个磁盘压缩方法的简要介绍,再到正文部分详细讨论了两种压缩算法,最后在结论部分进行总结和展望。

这样的结构安排使得读者可以系统地学习和掌握整个磁盘压缩方法的相关知识。

1.3 目的本文的目的是介绍和探讨压缩整个磁盘的方法。

数据压缩算法LZLZ和LZW的原理与实现

数据压缩算法LZLZ和LZW的原理与实现

数据压缩算法LZLZ和LZW的原理与实现在计算机科学领域,数据压缩算法是一种用于减小数据文件大小的方法。

其中,LZLZ和LZW是两种常见的数据压缩算法。

本文将详细介绍这两种算法的原理和实现。

一、LZLZ算法LZLZ算法是一种基于字典的数据压缩算法。

该算法的原理是将连续出现的重复字符序列替换为较短的标记。

具体实现过程如下:1. 初始化字典,将所有可能的字符序列添加到字典中。

2. 从输入数据中读取字符序列,并查找字典中是否存在相同的序列。

3. 如果找到匹配的序列,则将其替换为字典中对应的标记,并将序列长度增加1。

4. 如果未找到匹配的序列,则将当前字符添加到字典中,并输出该字符。

5. 重复步骤2至4,直到处理完所有输入数据。

通过将重复的序列替换为较短的标记,LZLZ算法可以有效地减小数据文件的大小。

二、LZW算法LZW算法也是一种基于字典的数据压缩算法,与LZLZ算法类似,但存在一些差异。

下面是LZW算法的原理和实现过程:1. 初始化字典,将所有可能的单字符添加到字典中。

2. 从输入数据中读取字符序列,并根据当前已读的序列来搜索字典。

3. 如果找到匹配的序列,则将已读的序列继续扩展一个字符,并重复步骤2。

4. 如果未找到匹配的序列,则将字典中最长的已读序列对应的标记输出,并将已读的序列和下一个字符添加到字典中。

5. 重复步骤2至4,直到处理完所有输入数据。

LZW算法通过动态扩展字典,可以更好地利用数据的重复性。

相比于LZLZ算法,LZW算法通常能够达到更高的压缩率。

三、LZLZ和LZW的比较LZLZ算法和LZW算法在原理上有相似之处,都是通过字典来实现数据压缩。

然而,两者之间存在一些差异。

首先,LZLZ算法使用固定长度的标记,这使得算法相对简单,但可能导致压缩率较低。

与之相反,LZW算法可以根据需要动态扩展字典,以适应不同类型的数据,从而获得更高的压缩率。

其次,LZLZ算法的字典只包含单个字符和字串,而LZW算法的字典可以包含任意长度的序列。

分块压缩算法的原理与应用

分块压缩算法的原理与应用

分块压缩算法的原理与应用随着计算机技术的不断发展,我们现在所拥有的数据数量已经变得庞大、复杂、甚至难以处理。

为了有效地处理这些数据,我们需要一些理念和科技手段来帮助我们进行不断的优化和改进。

其中,分块压缩算法就是一种非常有效的处理数据的工具。

这种算法可以将数据分割成较小的块,然后再将这些块压缩,从而大大减少文件的大小,提高数据的传输速度和存储效率。

本文将详细介绍分块压缩算法的原理和应用,让您更好地理解和掌握这种优秀的数据处理方法。

一、分块压缩算法的原理分块压缩算法是一种同时使用了分块和压缩两种技术的算法。

在实际应用中,它是先将一个大文件分割成几个小块,然后对每个小块进行压缩,最后再将这些压缩后的小块合并成一个文件。

分块压缩算法的原理是基于数据的冗余性原理。

可以发现,很多大文件中存在一些重复的数据块,我们称其为“冗余块”。

这些冗余块以不同的形式出现在文件中,例如段落、图片、音频等等。

这种重复出现的数据很容易被压缩,并能够产生很大的压缩率。

因此,对于数据文件的压缩,我们可以通过将文件分组成小块来避免大块重复出现。

同时,我们可以运用数据压缩技术,例如LZ77、LZ78 和 LZW 等等,对这些小块进行逐一压缩。

在具体操作时,我们通常会选取一个块的大小 X,然后将大文件拆分成多个小块,每个小块大小为 X。

这些小块不完全相同,但又有些重复,重复部分就是我们所说的“冗余块”了。

例如,在某一段文字中,一组相同的字符不止一次出现,那么一旦我们找到了这个重复的块,就可以在压缩时将其合并成一个。

这种方法可以显著地减少数据处理的时间和复杂度,提高数据传输和存储的效率。

二、分块压缩算法的应用分块压缩算法广泛应用于各种类型的数据,尤其是在互联网传输和存储领域。

以下是一些实际应用场景:1. 大文件传输如果需要通过网络传输一个大文件,就有可能会因为传输所需时间太长或网络压力太大而导致失败。

此时,分块压缩算法就是一种非常有效的解决方案。

数据压缩原理

数据压缩原理

数据压缩原理数据压缩是一种常见的数据处理技术,通过对数据进行压缩可以减少存储空间的占用,提高数据传输的效率,以及节省网络带宽。

数据压缩原理是指通过某种算法或编码方式,对原始数据进行处理,使其在占用空间上变得更小,但又能够在解压缩后还原为原始数据。

本文将介绍数据压缩的原理以及常见的压缩算法。

数据压缩的原理主要包括两种方法,有损压缩和无损压缩。

有损压缩是指在压缩数据的过程中,会丢失一部分数据信息,但在实际应用中,这部分信息对整体数据的表达并不会造成明显的影响。

常见的有损压缩算法有JPEG、MP3等。

而无损压缩则是在压缩数据的过程中,不会丢失任何信息,通过一定的编码方式使得数据在解压缩后完全还原为原始数据。

常见的无损压缩算法有Huffman编码、LZW算法等。

在实际应用中,数据压缩算法的选择需要根据具体的需求来进行。

如果对数据的精确性要求较高,那么就需要选择无损压缩算法;如果对数据的精确性要求不高,而对压缩比较看重,那么就可以选择有损压缩算法。

在实际应用中,常常会根据数据的特点和应用的场景来选择合适的压缩算法。

除了有损压缩和无损压缩之外,数据压缩还可以根据压缩的原理来进行分类。

按照压缩原理的不同,数据压缩可以分为字典压缩、算术编码、熵编码等。

字典压缩是指通过建立一个字典,将数据中的重复部分进行替换,从而达到压缩数据的目的。

算术编码是一种将符号串映射到实数区间的编码方式,通过对数据进行编码,可以达到较高的压缩比。

而熵编码是一种基于信息熵的编码方式,通过对数据的统计特性进行编码,可以达到较高的压缩效果。

总的来说,数据压缩是一种非常重要的数据处理技术,它可以在存储和传输数据时起到重要的作用。

通过选择合适的压缩算法和原理,可以达到较高的压缩比,从而节省存储空间和提高数据传输的效率。

在实际应用中,需要根据具体的需求来选择合适的压缩算法和原理,以达到最佳的压缩效果。

文件压缩原理

文件压缩原理

文件压缩原理文件压缩是指通过某种算法和方法,将原始文件的数据进行重新编码和重组,以减少文件所占用的存储空间,从而实现对文件大小的压缩。

文件压缩在计算机领域中应用广泛,可以有效节省存储空间和提高数据传输效率。

本文将介绍文件压缩的原理和常见的压缩算法。

一、文件压缩的原理。

文件压缩的原理主要是通过消除数据中的冗余信息来减小文件的大小。

数据的冗余信息是指数据中存在重复、无效或不必要的部分。

常见的冗余信息包括空白字符、重复的字符串、无效的数据等。

通过识别和消除这些冗余信息,可以有效地减小文件的大小。

文件压缩的原理可以分为两种基本方法,即有损压缩和无损压缩。

有损压缩是指在压缩过程中丢失一部分数据,从而降低文件大小。

无损压缩则是在不丢失任何数据的情况下减小文件大小。

有损压缩通常用于音频、视频等多媒体文件的压缩,而无损压缩则适用于文本、图像等需要完全保留数据的文件。

二、常见的压缩算法。

1. 哈夫曼编码。

哈夫曼编码是一种无损压缩算法,通过根据字符出现的频率来构建不等长的编码,从而实现对文件的压缩。

频率较高的字符用较短的编码表示,频率较低的字符用较长的编码表示,从而达到减小文件大小的目的。

2. LZW压缩。

LZW压缩是一种无损压缩算法,通过建立一个编码表来对文件中的字符串进行编码和压缩。

当出现重复的字符串时,只需记录其在编码表中的位置,从而减小文件的大小。

LZW压缩算法被广泛应用于图像文件的压缩中。

3. RLE压缩。

RLE(Run-Length Encoding)压缩是一种简单的无损压缩算法,通过统计连续重复的数据并用一个计数值和一个数据值来表示,从而实现对文件的压缩。

RLE压缩算法适用于一些特定类型的数据,如位图图像文件等。

三、文件压缩的应用。

文件压缩在计算机领域中有着广泛的应用,其中最常见的应用就是对文件进行压缩存储和传输。

压缩后的文件占用更少的存储空间,能够节省存储成本;同时,在网络传输过程中,压缩的文件能够减少传输时间和带宽占用,提高数据传输的效率。

oceanbase压缩算法 -回复

oceanbase压缩算法 -回复

oceanbase压缩算法-回复OceanBase压缩算法是OceanBase数据库系统中重要的数据压缩技术之一,本文将详细介绍OceanBase压缩算法的原理、优势以及应用。

一、OceanBase压缩算法的原理OceanBase压缩算法是一种基于列存储结构的压缩算法。

传统的列存储结构将多列数据分别存储,而OceanBase将同一列相邻的数据打包存储在一起,这样可以大大提高数据压缩率。

OceanBase压缩算法通过采用多种压缩技术来对数据进行压缩,包括词典压缩、字典编码、位图压缩等,从而实现更高的数据压缩率和查询性能。

1. 词典压缩词典压缩是OceanBase压缩算法的核心之一。

它通过构建一个列值的字典来实现数据的压缩。

具体而言,先对列值进行排序,然后将不同的列值放入字典中,生成一个唯一的ID。

对于相同的列值,只需要保存对应的ID,这样大大减少了存储空间。

同时,查询时只需要将ID根据字典进行翻译即可得到原始的列值,大大提高了查询效率。

2. 字典编码字典编码是OceanBase压缩算法的另一个重要组成部分。

字典编码通过对列值进行编码,将其映射到一个较短的二进制串上,从而减少存储空间。

具体而言,将列值转换为对应的编码,并将编码取出存储,查询时再进行解码即可得到原始的列值。

字典编码可以根据列值的分布情况来选择不同的编码算法,从而进一步提高压缩率和查询性能。

3. 位图压缩位图压缩也是OceanBase压缩算法的重要组成部分。

位图压缩通过将每个列值转换为一个位图,位图中的每个位表示该列值是否存在。

对于某些具有很多重复值的列,位图压缩可以将这些列值压缩成一个较短的位图字符串,从而进一步减少存储空间。

二、OceanBase压缩算法的优势OceanBase压缩算法相比传统的压缩算法具有以下优势:1. 数据压缩率高OceanBase压缩算法采用了多种压缩技术,包括词典压缩、字典编码和位图压缩等,从而可以大大提高数据的压缩率。

常用模型量化压缩算法

常用模型量化压缩算法

常用模型量化压缩算法1. 引言1.1 常用模型量化压缩算法常用模型量化压缩算法是指通过一系列算法将神经网络模型中的参数进行压缩和量化,从而实现模型的精简和加速推理的过程。

在人工智能领域中,模型量化压缩算法具有重要的意义,可以帮助降低存储消耗和节约计算资源,同时也有助于提高模型在移动设备和边缘计算环境中的部署效率。

随着人工智能技术的快速发展,各种常见的模型量化压缩算法也被广泛应用。

这些算法包括权值剪枝、近似计算、低秩分解、量化等技术,通过这些方法可以有效地压缩和量化神经网络模型,实现模型的高效部署和运行。

在实际应用中,这些算法往往会结合使用,以达到最佳的性能和效果。

在本文中,我们将对常用的模型量化压缩算法进行简要介绍,并解析其算法原理。

我们将探讨这些算法在不同应用领域中的应用情况,并对它们的性能指标进行比较分析。

我们将展望模型量化压缩算法的发展前景,并总结本文的研究成果。

2. 正文2.1 模型量化压缩算法简介模型量化压缩算法是一种通过将模型参数和权重数值转换为更轻量级的表示方式来实现模型压缩和加速推理的技术。

通过对模型参数进行量化和编码,可以显著降低模型的存储空间和计算复杂度,从而提高模型在移动设备和嵌入式系统上的部署效率。

在模型量化压缩算法中,常用的技术包括权值量化、激活量化、混合精度量化等。

权值量化是最为常见的技术,通常将模型的权重参数从32位浮点型转换为更低位宽的整数型,如8位整数型。

这样可以大大减少模型的存储需求,并且在推理阶段使用定点运算也能够提升推理速度。

除了量化技术,模型压缩算法还包括剪枝、蒸馏、权重共享等方法,这些方法也可以结合使用来进一步减小模型的规模。

通过将这些压缩技术应用于深度学习模型中,可以实现在不影响模型准确性的情况下,大幅减小模型规模,加快推理速度,降低模型部署成本,是一种非常实用的技术手段。

2.2 常见的模型量化压缩算法1. 量化特征压缩算法:这种算法通过将模型的特征进行量化,从而减少特征的数量,降低模型的复杂度。

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几种压缩算法原理介绍 1. RLE RLE又叫Run Length Encoding,是一个针对无损压缩的非常简单的算法。它用重复字节和重复的次数来简单描述来代替重复的字节。尽管简单并且对于通常的压缩非常低效,但它有的时候却非常有用(例如,JPEG就使用它)。 1.1. 原理 图2.1显示了一个如何使用RLE算法来对一个数据流编码的例子,其中出现六次的符号‘93’已经用3个字节来代替:一个标记字节(‘0’在本例中)重复的次数(‘6’)和符号本身(‘93’)。RLE解码器遇到符号‘0’的时候,它表明后面的两个字节决定了需要输出哪个符号以及输出多少次。

1.2. 实现 RLE可以使用很多不同的方法。基本压缩库中详细实现的方式是非常有效的一个。一个特殊的标记字节用来指示重复节的开始,而不是对于重复非重复节都coding run。因此非重复节可以有任意长度而不被控制字节打断,除非指定的标记字节出现在非重复节(顶多以两个字节来编码)的稀有情况下。为了最优化效率,标记字节应该是输入流中最少出现的符号(或许就不存在)。重复runs能够在32768字节的时候运转。少于129字节的要求3个字节编码(标记+次数+符号),而大雨128字节要求四个字节(标记+次数的高4位|0x80+次数的低4位)。这是通常所有采用的压缩的做法,并且也是相比较三个字节固定编码(允许使用3个字节来编码256个字节)而言非常少见的有损压缩率的方法。在这种模式下,最坏的压缩结果是:输出大小=257/256*输入大小+1 2. 哈夫曼 哈夫曼编码是无损压缩当中最好的方法。它使用预先二进制描述来替换每个符号,长度由特殊符号出现的频率决定。常见的符号需要很少的位来表示,而不常见的符号需要很多为来表示。哈夫曼算法在改变任何符号二进制编码引起少量密集表现方面是最佳的。然而,它并不处理符号的顺序和重复或序号的序列。 2.1. 原理 我不打算探究哈夫曼编码的所有实际的细节,但基本的原理是为每个符号找到新的二进制表示,从而通常符号使用很少的位,不常见的符号使用较多的位。 简短的说,这个问题的解决方案是为了查找每个符号的通用程度,我们建立一个未压缩数据的柱状图;通过递归拆分这个柱状图为两部分来创建一个二叉树,每个递归的一半应该和另一半具有同样的权(权是∑NK =1符号数k, N是分之中符号的数量,符号数k是符号k出现的次数)这棵树有两个目的: 1. 编码器使用这棵树来找到每个符号最优的表示方法 2. 解码器使用这棵树唯一的标识在压缩流中每个编码的开始和结束,其通过在读压缩数据位的时候自顶向底的遍历树,选择基于数据流中的每个独立位的分支,一旦一个到达叶子节点,解码器知道一个完整的编码已经读出来了。 我们来看一个例子会让我们更清楚。图2.2显示了一个10个字节的未压缩的数据。 根据符号频率,哈夫曼编码器生成哈夫曼树(图2.4)和相应的编码表示(图2.3)。 你可以看到,常见的符号接近根,因此只要少数位来表示。于是最终的压缩数据流如图2.5所示。

压缩后的数据流是24位(三个字节),原来是80位(10个字节)。当然,我应该存储哈夫曼树,这样解码器就能够解码出对应的压缩流了,这就使得该例子中的真正数据流比输入的流数据量大。这是相对较短的数据上的副作用。对于大数据量来说,上面的哈夫曼树就不占太多比例了。

解码的时候,从上到下遍历树,为压缩的流选择从左/右分支,每次碰到一个叶子节点的时候,就可以将对应的字节写到解压输出流中,然后再从根开始遍历。 2.2. 实现 哈夫曼编码器可以在基本压缩库中找到,其是非常直接的实现。 这个实现的基本缺陷是: 1. 慢位流实现 2. 相当慢的解码(比编码慢) 3. 最大的树深度是32(编码器在任何超过32位大小的时候退出)。如果我不是搞错的话,这是不可能的,除非输出的数据大于232字节。 另一方面,这个实现有几个优点: 1. 哈夫曼树以一个紧密的形式每个符号要求12位(对于8位的符号)的方式存储,这意味着最大的头为384。 2. 编码相当容易理解 哈夫曼编码在数据有噪音的情况(不是有规律的,例如RLE)下非常好,这中情况下大多数基于字典方式的编码器都有问题。 3. Rice 对于由大word(例如:16或32位)组成的数据和教低的数据值,Rice编码能够获得较好的压缩比。音频和高动态变化的图像都是这种类型的数据,它们被某种预言预处理过(例如delta相邻的采样)。尽管哈夫曼编码处理这种数据是最优的,却由于几个原因而不适合处理这种数据(例如:32位大小要求16GB的柱状图缓冲区来进行哈夫曼树编码)。因此一个比较动态的方式更适合由大word组成的数据。 3.1. 原理 Rice编码背后的基本思想是尽可能的用较少的位来存储多个字(正像使用哈夫曼编码一样)。实际上,有人可能想到Rice是静态的哈夫曼编码(例如,编码不是由实际数据内容的统计信息决定,而是由小的值比高的值常见的假定决定)。编码非常简单:将值X用X个‘1’位之后跟一个0位来表示。 3.2. 实现 在基本压缩库针对Rice做了许多优化: 1. 每个字最没有意义的位被存储为k和最有意义的N-k位用Rice编码。K作为先前流中少许采样的位平均数。这是通常最好使用Rice编码的方法,隐藏噪音且对于动态变化的范围并不导致非常长的Rice编码。 2. 如果rice编码比固定的开端长,T,一个可选的编码:输出T个‘1’位,紧跟(log2(X-T))个‘1’和一个‘0’位,接着是X-T(最没有意义的(log2(X-T))-1位)。这对于大值来说都是比较高效的代码并且阻止可笑的长Rice编码(最坏的情况,对于一个32位word单个Rice编码可能变成232位或512MB)。 如果开端是4,下面是结果编码表: X bin Rice Thresholded Rice 0 00000 0 0 1 00001 10 10 2 00010 110 110 3 00011 1110 1110 4 00100 11110 11110

5 00101 111110 111110 6 00110 1111110 11111100 +1

7 00111 11111110 11111101

8 01000 111111110 1111111000 +1 9 01001 1111111110 1111111001 10 01010 11111111110 1111111010 -1 11 01011 111111111110 1111111011 -2 12 01100 1111111111110 111111110000 13 01101 11111111111110 111111110001 -1 14 01110 111111111111110 111111110010 -2 15 01111 1111111111111110 111111110011 -3 16 10000 11111111111111110 111111110100 -4 17 10001 111111111111111110 111111110101 -5 18 10010 1111111111111111110 111111110110 -6 19 10011 11111111111111111110 111111110111 -7 20 10100 111111111111111111110 11111111100000 -5 就像你看到的一样,在这个实现中使用threshold方法仅仅两个编码导致一个最坏的情况;剩下的编码产生比标准Rice编码还要短的编码。 3. 最坏的情况,输出。 4. Lempel-Ziv (LZ77) Lempel-Ziv压缩模式有许多不同的变量。基本压缩库有清晰的LZ77算法的实现(Lempel-Ziv,1977),执行的很好,源代码也非常容易理解。 LZ编码器能用来通用目标的压缩,特别对于文本执行的很好。它也在RLE和哈夫曼编码器(RLE,LZ,哈夫曼)中使用来大多数情况下获得更多的压缩。 4.1. 原理 在LZ压缩算法的背后是使用RLE算法用先前出现的相同字节序列的引用来替代。 简单的讲,LZ算法被认为是字符串匹配的算法。例如:在一段文本中某字符串经常出现,并且可以通过前面文本中出现的字符串指针来表示。当然这个想法的前提是指针应该比字符串本身要短。 例如,在上一段短语“字符串”经常出现,可以将除第一个字符串之外的所有用第一个字符串引用来表示从而节省一些空间。 一个字符串引用通过下面的方式来表示: 1. 唯一的标记 2. 偏移数量 3. 字符串长度 由编码的模式决定引用是一个固定的或变动的长度。后面的情况经常是首选,因为它允许编码器用引用的大小来交换字符串的大小(例如,如果字符串相当长,增加引用的长度可能是值得的)。 4.2. 实现 使用LZ77的一个问题是由于算法需要字符串匹配,对于每个输入流的单个字节,每个流中此字节前面的哪个字节都必须被作为字符串的开始从而尽可能的进行字符串匹配,这意味着算法非常慢。 另一个问题是为了最优化压缩而调整字符串引用的表示形式并不容易。例如,必须决定是否所有的引用和非压缩字节应该在压缩流中的字节边界发生。 基本压缩库使用一个清晰的实现来保证所有的符号和引用是字节对齐的,因此牺牲了压缩比率,并且字符串匹配程序并不是最优化的(没有缓存、历史缓冲区或提高速度的小技巧),这意味着程序非常慢。另一方面,解压缩程序非常简单。一个提高LZ77速度的试验已经进行了,这个试验中使用数组索引来加速字符串匹配的过程。然而,它还是比通常的压缩程序慢。

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