文本文件壓縮算法研究Delphi

畢業(yè)論文

目錄
1 緒論 1
1.1 數(shù)據(jù)壓縮簡史 1
1.2 數(shù)據(jù)壓縮目的及其壓縮思想 2
1.2.1 模型 3
1.2.2 編碼 4
1.2.3 數(shù)據(jù)壓縮的分類 4
1.2.4 數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)實(shí)現(xiàn)的衡量標(biāo)準(zhǔn) 5
2 系統(tǒng)開發(fā)工具 6
2.1.開發(fā)工具DELPHI簡介 6
2.2.開發(fā)工具DELPHI的基本形式 6
2.3.面向?qū)ο缶幊痰母拍?nbsp;6
3 系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì) 8
3.1 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 8
3.2 界面制作 8
3.3 壓縮編碼算法原理簡介及比較 9
3.3.1 Huffman 編碼 9
3.3.2為 Huffman 編碼選擇模型 11
3.3.3構(gòu)造范式 Huffman 編碼的方法大致是 13
3.4 算術(shù)編碼 13
3.4.1小數(shù)表示的長度 16
3.4.2 靜態(tài)模型的實(shí)現(xiàn) 17
3.4.3 自適應(yīng)模型 17
3.4.4 自適應(yīng)模型的階 17
3.4.5 轉(zhuǎn)義碼的作用 18
3.4.6 存儲空間問題 19
3.5 .LZ77編碼 21
3.5.1 全新的壓縮思想 22
3.5.2 滑動(dòng)的窗口 22
3.5.3 編碼方法 24
3.5.4 另1種輸出方式 25
3.5.5 查找匹配串 26
3.6 壓縮編碼算法比較 35
3.6.1 算術(shù)編碼算法和huffman算法比較 35
3.6.2. LZ77算法比較 36
4 系統(tǒng)測試 37
4.1測試過程 37
4.2測試結(jié)果分析 40
結(jié)束語 41
參考文獻(xiàn) 42
致謝 43

1 緒論
1.1 數(shù)據(jù)壓縮簡史
隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，信息論的產(chǎn)生和發(fā)展，數(shù)據(jù)壓縮也由熱門話題演變成了真正的技術(shù)，科學(xué)家在研究中發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)信息的表達(dá)都存在著1定的冗余度，通過采用1定的模型和編碼方法，通過1定編碼算法可以降低這種冗余度。的老前輩為數(shù)據(jù)壓縮的發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。
貝爾實(shí)驗(yàn)室的 Claude Shannon和MIT的R.M.Fano幾乎同時(shí)提出了最早的對符號進(jìn)行有效編碼從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)壓縮的Shannon-Fano編碼方法。
D.A.Huffman于1952 年第1次發(fā)表了他的論文“最小冗余度代碼的構(gòu)造方法”(A Method for the Construction of Minimum Redundancy Codes)。從此，數(shù)據(jù)壓縮開始在商業(yè)程序中實(shí)現(xiàn)并被應(yīng)用在許多技術(shù)領(lǐng)域。UNIX系統(tǒng)上1個(gè)不太為現(xiàn)代人熟知的壓縮程序 COMPACT 就是 Huffman 0 階自適應(yīng)編碼的具體實(shí)現(xiàn)。80年代初，Huffman編碼又在CP/M和DOS系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)，其代表程序叫SQ。在數(shù)據(jù)壓縮領(lǐng)域，Huffman的這1論文事實(shí)上開創(chuàng)了數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)1個(gè)值得回憶的時(shí)代，60年代、70年代乃至80年代的早期，數(shù)據(jù)壓縮領(lǐng)域幾乎1直被Huffman編碼及其分支所壟斷。如果不是后面將要提到的那兩個(gè)以色列人，也許今天還要在Huffman編碼的0和1的組合中流連忘返。沿著 Huffman的軌跡再向后跳躍幾年，80年代，數(shù)學(xué)家們不滿足于Huffman編碼中的某些致命弱點(diǎn)，他們從新的角度入手，遵循 Huffman編碼的主導(dǎo)思想，設(shè)計(jì)出另1種更為精確，更能接近信息論中“熵”極限的編碼方法——算術(shù)編碼。憑借算術(shù)編碼的精妙設(shè)計(jì)和卓越表現(xiàn)，人們終于可以向著數(shù)據(jù)壓縮的極限前進(jìn)了�？梢宰C明，算術(shù)編碼得到的壓縮效果可以最大地減小信息的冗余度，用最少量的符號精確表達(dá)原始信息內(nèi)容。當(dāng)然，算術(shù)編碼同時(shí)也給程序員和計(jì)算機(jī)帶來了新的挑戰(zhàn)：要實(shí)現(xiàn)和運(yùn)行算術(shù)編碼，需要更為艱苦的編程勞動(dòng)和更加快速的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。也就是說，在同樣的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上，算術(shù)編碼雖然可以得到最好的壓縮效果，但卻要消耗也許幾10倍的計(jì)算時(shí)間。這就是為什么算術(shù)編碼不能在日常使用的壓縮工具中實(shí)現(xiàn)的主要原因。那么能不能既在壓縮效果上超越Huffman，又不增加程序?qū)ο到y(tǒng)資源和時(shí)間的需求呢？必須感謝下面將要介紹的兩個(gè)以色列人。直到1977年，數(shù)據(jù)壓縮的研究工作主要集中于熵、字符和單詞頻率以及統(tǒng)計(jì)模型等方面，研究者們1直在絞盡腦汁為使用Huffman編碼的程序找出更快、更好的改進(jìn)方法。1977年以后，1切都改變了。1977年，以色列人Jacob Ziv 和Abraham Lempel發(fā)表了論文“順序數(shù)據(jù)壓縮的1個(gè)通用算法”(A Universal Alogrithem for Sequential Data Compression)。[1]

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