文本文件壓縮算法研究Delphi

畢業(yè)論文

目錄
1 緒論 1
1.1 數據壓縮簡(jiǎn)史 1
1.2 數據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 數據壓縮的分類(lèi) 4
1.2.4 數據壓縮技術(shù)實(shí)現的衡量標準 5
2 系統開(kāi)發(fā)工具 6
2.1.開(kāi)發(fā)工具DELPHI簡(jiǎn)介 6
2.2.開(kāi)發(fā)工具DELPHI的基本形式 6
2.3.面向對象編程的概念 6
3 系統詳細設計 8
3.1 設計的主要內容 8
3.2 界面制作 8
3.3 壓縮編碼算法原理簡(jiǎn)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小數表示的長(cháng)度 16
3.4.2 靜態(tài)模型的實(shí)現 17
3.4.3 自適應模型 17
3.4.4 自適應模型的階 17
3.4.5 轉義碼的作用 18
3.4.6 存儲空間問(wèn)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 系統測試 37
4.1測試過(guò)程 37
4.2測試結果分析 40
結束語(yǔ) 41
參考文獻 42
致謝 43

1 緒論
1.1 數據壓縮簡(jiǎn)史
隨著(zhù)現代計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，計算機的廣泛應用，信息論的產(chǎn)生和發(fā)展，數據壓縮也由熱門(mén)話(huà)題演變成了真正的技術(shù)，科學(xué)家在研究中發(fā)現，大多數信息的表達都存在著(zhù)1定的冗余度，通過(guò)采用1定的模型和編碼方法，通過(guò)1定編碼算法可以降低這種冗余度。的老前輩為數據壓縮的發(fā)展做出了巨大的貢獻。
貝爾實(shí)驗室的 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)現數據壓縮的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造方法”(A Method for the Construction of Minimum Redundancy Codes)。從此，數據壓縮開(kāi)始在商業(yè)程序中實(shí)現并被應用在許多技術(shù)領(lǐng)域。UNIX系統上1個(gè)不太為現代人熟知的壓縮程序 COMPACT 就是 Huffman 0 階自適應編碼的具體實(shí)現。80年代初，Huffman編碼又在CP/M和DOS系統中實(shí)現，其代表程序叫SQ。在數據壓縮領(lǐng)域，Huffman的這1論文事實(shí)上開(kāi)創(chuàng )了數據壓縮技術(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，數據壓縮領(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(zhù) Huffman的軌跡再向后跳躍幾年，80年代，數學(xué)家們不滿(mǎn)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編碼的主導思想，設計出另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)編碼的精妙設計和卓越表現，人們終于可以向著(zhù)數據壓縮的極限前進(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原始信息內容。當然，算術(shù)編碼同時(shí)也給程序員和計算機帶來(lái)了新的挑戰：要實(shí)現和運行算術(shù)編碼，需要更為艱苦的編程勞動(dòng)和更加快速的計算機系統。也就是說(shuō)，在同樣的計算機系統上，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，又不增加程序對系統資源和時(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，數據壓縮的研究工作主要集中于熵、字符和單詞頻率以及統計模型等方面，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“順序數據壓縮的1個(gè)通用算法”(A Universal Alogrithem for Sequential Data Compression)。[1]

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