几种无损数据压缩算法的探讨及在java web程序中的应用.pdf免费

第26卷 第4期 甘肃科技 2．26 No．4 2010年 2月 GansuScienceandTechno1 Feb． 2010 几种无损数据压缩算法的探讨 及在 JAVAWeb程序 中的应用 肖武德 (甘肃广播电视大学定西市分校，甘肃定西743000) 摘 要：随着知识爆炸式的发展，数据压缩在计算机领域起到举足轻重的作用。Huffman编码是一种常用的压缩方 法，其原理是将使用次数多的代码转换成长度较短的代码，而使用次数少的可以使用较长的编码，并且保持编码的 唯～可解性。1．Z77算法通过使用已经出现过的相应匹配数据信息替换当前数据从而实现压缩功能。LZW算法是 基于LZ77思想的一个变种。由于专利权原因，Lzw没有得到像LZ77一样的流行。DEFLATE方法是 LZ77算法与 Huffman编码的组合，具有LZ77与Huffman编码的优势。DEFLATE 方法具有开源通用高压缩率的优势，因此，得到 了广泛的应用。将采用DEFLATE方法的GZIP压缩应用到B／S架构的企业应用中可以减小网络传输的数据量，进 而提高系统的整体性能。 关键词：无损压缩；Hnffman编码；LZ77；DEFLATE ；LZW；GZIPJAVA 中图分类号：TF751．1 码代替，每个数据的代码各不相同。这些代码都是 1 引言 二进制码，且码的长度是可变的。如：有一个原始 自从有计算机以来，它的数据存储和传播能力 数据序列，ABACCDAA则编码为 A(O)，B(10)，c 一 直在不断的发展，到 目前已经达到了非常强大的 (11O)，(D111)，压缩后为010011011011100。 地步。然而，这一时期也是人类的知识爆炸式发展 Huffman编码是无损压缩当中最好的方法。它 的一个时期，很难衡量他们哪一个的速度更快。但 使用预先二进制描述来替换每个符号，长度由特殊 是我们总能听到电脑用户抱怨磁盘空间不足，花费 符号出现的频率决定。常见的符号需要很少的位来 太长的时间下载需要的文件，从人们在使用计算机 表示，而不常见的符号需要很多为来表示。哈夫曼 的过程中可以看到我们仍然期望计算机存储数据和 算法在改变任何符号二进制编码引起少量密集表现 传播数据的能力不断提高。当然我们可以升级计算 方面是最佳的。然而，它并不处理符号的顺序和重 机硬件，来提高电脑的性能，同时，计算机厂家不断 复或序号的序列。而且产生霍夫曼编码需要对原始 涌现的新型号也意味着这一策略的庞大成本。在同 数据扫描两遍，第一遍扫描要精确地统计出原始数 样的硬件条件下，采用数据压缩可以存储更多的数 据中的每个值出现的频率，第二遍是建立霍夫曼树 据、获得更高的传输性能。另外，便捷终端、微型设 并进行编码，由于需要建立二叉树并遍历二叉树生 备的出现更是需要很好的压缩算法来支持。比方 成编码，因此数据压缩和还原速度都较慢。 说，遍布于数码录音笔、数码相机、数码随身听、数码 2．1 Huffman编码 的压缩原理 摄像机等各种数字设备中的音频、图像、视频信息， Huffman编码是一种可变长编码方式，是由美 就必须经过有效的压缩才能在硬盘上存储或是通过 国数学家DavidHuffman创立的，是二叉树的一种特 USB电缆传输。主要讨论几种常见的无损压缩算 殊转化形式。编码的原理是：将