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Classified Classified Index: U.D.C: A Dissertation for the Degree of D.Eng ▲ Reserch on Data Coding Method Based J_ 0n Lom binatorics Candidate:Lu Jun Supervisor:Prof.Liu Daxin Academic Degree Applied for: Doctor of Engineering Speciality: Computer Application Technology Date of Submission: March,2010 Date of Oral Examination: Jun,2010 University: Harbin Engineering University p? ¥, F 哈尔滨工程大学 哈尔滨工程大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明:本论文的所有工作,是在导师的指导下,由 作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用己在 文中指出,并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外, 本论文不包含任何其他个人或集体己经公开发表的作品成果。对 本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均己在文中以明确方式 标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。/7 作者(签字):伤半 ‘ / 日期: 耖10年/月10日 哈尔滨工程大学 学位论文授权使用声明 本人完全了解学校保护知识产权的有关规定,即研究生在校 攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨 工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。 本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据 库进行检索,可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本 学位论文,可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合 学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈 尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。 本论文、(口在授予学位后即可 口在授予学位12个月后 口解密后)由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。 作者c㈣:书平 导师c签专h鼠七吻 日期:纱f∥年厂月扣日 力I口年加/p日 / F 基于组合学的数据编码方法研究摘 基于组合学的数据编码方法研究 摘 要 在信息技术迅猛发展的今天,数据编码技术广泛应用在计算机、多媒体 和通信等多门学科领域,成为基本工具和基础研究问题之_,在各类研究和 应用的发展中扮演重要角色。本文提出一种基于组合学的数据编码新方法, 简称组合编码,它根据自身性质和优势,可以在数据压缩、数据必威体育官网网址等多个 领域发挥作用,对于信息的处理和存储传输具有重要意义。 组合编码方法是根据组合学原理,利用字符序列空间与其序数空间的关 系进行编码。该方法需要编码与解码双方预先约定一个基准序列,编码时可 以根据该基准序列计算出序列对应的序数,解码时则可以根据该基准序列由 序数回推出原序列。序数计算是组合编码的技术关键。本文对序数性质进行 了研究:序数取值取决于基准序列;序数大小取决于字符频率分布。 由于组合编码方法涉及的运算量很大,因此本文研究了相应的旨在提高 运算效率的优化算法。分析了不同数迸制对序数计算速度的影响,发现数进 制长度与运算速度基本成正比。本文还采用比例运算以替换计算量庞大的排 列组合运算,推导出相应迭代公式,优化了序数计算过程,减少了运算量, 从而提高了序数计算速度。此外,还对某些特殊情况进行了研究。总之,优 化算法提高了组合编码方法的运算效率。 为了进一步提高组合编码运算效率,提出了并行技术。有两种并行编码 方法:段内并行编码和段间并行编码。段内并行主要采用多线程技术实现, 其关键技术是对序列进行拆分;段间并行算法主要是针对多处理机进行了初 步探讨。 组合编码技术可用于多个领域的研究与应用。本文利用组合编码中有关 序数空间小于序列空间这一性质对数据进行压缩,即当原序列长度与序数长 度之间所节省字节足以抵消字符频率表及其它辅助信息空间时,便可以进行 组合压缩。组合压缩技术充分体现有重复即有冗余这一事实。为了便于实验, 需要选取一个合适的分段长度。为此对内容无规律的随机文件中分段字符频 率分布规律进行了研究,该研究对于频率表的压缩优化乃至整个组合压缩技 术的实现起到关键作用。 本文还研究了组合压缩与算术压缩、字典压缩之间的关系。组合压缩是 一种结合算术压缩技术的字典压缩方法,是一种不依赖概率统计特性的通用 压缩技术。它适用于压缩无记忆信源,特别适合压缩字符频率相近的无记忆 信源。理论分析表明当序列长度足够大时,组合压缩比字典压缩更加逼近压 哈尔滨工稃大学博十学位论文缩极限。该压缩技术配合其它压缩方法可以使最终压缩效果更
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