即時性無失真壓縮編碼之研究

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姓名

曹登鈞(Deng-Jun Cao) 查詢紙本館藏

畢業系所

通訊工程學系

論文名稱

即時性無失真壓縮編碼之研究

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摘要(中)

目前無失真壓縮技術的種類眾多，但是大部分的壓縮技術均需要大量的壓縮時間，才能發揮最佳的壓縮效能，但是大量的壓縮時間，根本配合不上目前高速的網路傳輸速度，因此能配合高速網路所做的即時性無失真壓縮技術就變的相當重要。本篇論文之研究目的在於，研究高速地即時性無失真壓縮技術，希望從研究過程中，獲得解決的方法。
研究者在研究提升壓縮處理速度方式的期間，發現了目前壓縮處理速度最快的演算法Lempel Ziv Oberhumer。LZO的壓縮演算原理根據LZSS壓縮原理做改良，而且LZO屬於字典模式的壓縮方法，所以本篇論文中，會深入的探討與分析字典模式的無失真壓縮編碼，並與LZO演算法做分析與比較，藉由分析的過程進一步了解LZO的高速壓縮原理與壓縮特性。了解LZO的壓縮原理後，再針對LZO的缺點提出改進方式，而LZO的改進方法研究，均在不影響LZO高速壓縮的前提之下進行，因此本篇論文最主要的重點是，在影響LZO壓縮速度最小的情況之下，研究LZO壓縮演算法的最佳改良方式。

關鍵字(中)

★ 無失真壓縮
★ 高速無失真
★ 即時性無失真

關鍵字(英)

★ lossless compression

論文目次

第一章緒論 ………………………………………………………………1
1.1研究目的 …………………………………………………………1
1.2研究動機……………………………………………………………1
1.3章節介紹……………………………………………………………2
第二章無失真壓縮法—字典基礎模式……………………………………4
2.1各式壓縮法簡介 ……………………………………………………4
2.1.1 無失真壓縮法─字典基礎模式 ……………………………5
2.2無失真壓縮法─LZ77系列…………………………………………7
2.2.1 Lempel Ziv 77壓縮法則 ……………………………………7
2.2.2 LZSS 壓縮法則 ……………………………………………11
2.2.3 Lempel Ziv Oberhumer 壓縮法則 …………………………16
2.3無失真壓縮法─LZ78系列 ………………………………………40
2.3.1 Lempel Ziv 78壓縮法………………………………………40
2.3.2 LZW 壓縮法 ………………………………………………42
2.4 Run Length Encoding的介紹……………………………………46
2.5 各個演算法效能比較 ……………………………………………50
2.5.1 LZW與LZO的效能比較 …………………………………50
2.5.2 LZSS與LZO的效能比較 …………………………………58
第三章 LZO壓縮法之改進與研究 ………………………………………67
3.1 簡介 ………………………………………………………………67
3.2 Two level的搜尋方式 ……………………………………………68
3.3 LZO匹配搜尋方式的改進 ………………………………………75
3.3.1 使用Two level hashing來做搜尋匹配 …………………75
3.4改進的效能評估與實驗結果 ……………………………………87
第四章 LZO壓縮法加上前處理的研究 …………………………………99
4.1 簡介 ………………………………………………………………99
4.2 RLE的改進………………………………………………………100
4.2.1 LZO加上RLE處理的探討與研究………………………100
4.2.2 RLE的改進 ………………………………………………104
4.3 改進的效能評估與實驗結果 …………………………………110
第五章結論 ……………………………………………………………120
參考資料 …………………………………………………………………122

參考文獻

[1] J. Ziv , A. Lempel , “A Universal Algorithm foe Sequential Data Compression ”, IEEE Transactions on Information Theory, Vol. 23, No. 3, pp. 337-343
[2] J. Ziv , A. Lempel, “ Compression of Individual Sequences via Variable Rate Coding”, IEEE Transactions on Information Theory, Vol. 24, No. 5, pp. 530-536
[3] M. Nelson,“LZW Data Compression”, Dr.Dobbs Journal, Vol.14, No.10, Oct., 1989, pp. 29-37
[4] T.A. Welch, “A Technique for High-performance Data Compression”,IEEE Computer, Vol. 17, ,Jun. 1984, pp. 8-19
[5] T. Bell, D. Kulp, “Longest-match string searching for Ziv-Lempel Compression”, Software-Practice and Experience, Vol. 23, No. 7 , July 1993, pp. 757-771
[6] K. Sadakane, H. Imai, “Improving the Speed of LZ77 Compression by Hashing and Suffix Sorting”, IEICE TRANS. FUNDAMENTALS, Vol. E83-A, No.12 Dec., 2000, pp. 2689-2698
[7] oberhumer.com Labs-LZO OpenSource http://www.oberhumer.com/technology/compression_resources/

指導教授

林銀議(Yin-Yi Lin)

審核日期

2004-7-6

推文