91609

Локально адаптивный алгоритм сжатия

Доклад

Информатика, кибернетика и программирование

Сначала кодируется каждый символ L с использованием локально адаптивного алгоритма для каждого из символов индивидуально. Применяем алгоритм Хафмана или другой аналогичный алгоритм сжатия к элементам R рассматривая каждый элемент в качестве объекта для сжатия. Результатом работы алгоритма будет LI.

Русский

2015-07-21

36.53 KB

0 чел.

Локально адаптивный алгоритм сжатия

Этот алгоритм используется для кодирования (L,I), где L строка длиной N, а I – индекс. Это кодирование содержит в себе несколько этапов.

1. Сначала кодируется каждый символ L с использованием локально адаптивного алгоритма для каждого из символов индивидуально. Определяется вектор целых чисел R[0],…,R[N-1], который представляет собой коды для символов L[0],…,L[N-1]. Инициализируется список символов Y, который содержит в себе каждый символ из алфавита Х только один раз. Для каждого i = 0,…,N-1 устанавливается R[i] равным числу символов, предшествующих символу L[i] из списка Y. Взяв Y = [‘a’,’b’,’c’,’r’] в качестве исходного и L = ‘caraab’, вычисляем вектор R: (2 1 3 1 0 3).

2. Применяем алгоритм Хафмана или другой аналогичный алгоритм сжатия к элементам R, рассматривая каждый элемент в качестве объекта для сжатия. В результате получается код OUT и индекс I.

Рассмотрим процедуру декодирования полученного сжатого текста (OUT,I).

Здесь на основе (OUT,I) необходимо вычислить (L,I). Предполагается, что список Y известен.

  1. Сначала вычисляется вектор R, содержащий N чисел: (2 1 3 1 0 3).
  2. Далее вычисляется строка L, содержащая N символов, что дает значения R[0],…,R[N-1]. Если необходимо, инициализируется список Y, содержащий символы алфавита X (как и при процедуре кодирования). Для каждого i = 0,…,N-1 последовательно устанавливается значение L[i], равное символу в положении R[i] из списка Y (нумеруется, начиная с 0), затем символ сдвигается к началу Y. Результирующая строка L представляет собой последнюю колонку матрицы M. Результатом работы алгоритма будет (L,I). Взяв Y = [‘a’,’b’,’c’,’r’] вычисляем строку L = ‘caraab’.

Наиболее важным фактором, определяющим скорость сжатия, является время, необходимое для сортировки вращений во входном блоке. Наиболее быстрый способ решения проблемы заключается в сортировке связанных строк по суффиксам.

Для того чтобы сжать строку S, сначала сформируем строку S’, которая является объединением S c EOF, новым символом, который не встречается в S. После этого используется стандартный алгоритм к строке S’. Так как EOF отличается от прочих символов в S, суффиксы S’ сортируются в том же порядке, как и вращения S’. Это может быть сделано путем построения дерева суффиксов, которое может быть затем обойдено в лексикографическом порядке для сортировки суффиксов. Для этой цели может быть использован алгоритм формирования дерева суффиксов Мак-Крейгта. Его быстродействие составляет 40% от наиболее быстрой методики в случае работы с текстами. Алгоритм работы с деревом суффиксов требует более четырех слов на каждый исходный символ. Манбер и Майерс предложили простой алгоритм сортировки суффиксов строки. Этот алгоритм требует только двух слов на каждый входной символ. Алгоритм работает сначала с первыми i символами суффикса а за тем, используя положения суффиксов в сортируемом массиве, производит сортировку для первых 2i символов. К сожалению этот алгоритм работает заметно медленнее.

В книге [M.Burrows and D.J.Wheeler. A block-sorting Lossless Data Compression Algorithm. Digital Systems Research Center. SRC report 124. May 10, 1994.] предложен несколько лучший алгоритм сортировки суффиксов. В этом алгоритме сортируются суффиксы строки S, которая содержит N символов S[0,…,N-1].

  1. Пусть k число символов, соответствующих машинному слову. Образуем строку S’ из S путем добавления k символов EOF в строку S. Предполагается, что EOF не встречается в строке S.
  2. Инициализируем массив W из N слов W[0,…,N-1] так, что W[i] содержат символы S’[i,…,i+k-1] упорядоченные таким образом, что целочисленное сравнение слов согласуется с лексикографическим сравнением для k-символьных строк. Упаковка символов в слова имеет два преимущества: это позволяет для двух префиксов сравнить сразу k байт и отбросить многие случаи, описанные ниже.
  3. Инициализируется массив V из N целых чисел. Если элемент V содержит j, он представляет собой суффикс S’, чей первый символ равен S’[j]. Когда выполнение алгоритма завершено, суффикс V[i] будет i-ым суффиксом в лексикографическом порядке.
  4. Инициализируем целочисленный массив V так, что для каждого i = 0,…,N-1 : V[i]=i.
  5. Сортируем элементы V, используя первые два символа каждого суффикса в качестве ключа сортировки. Далее для каждого символа ch из алфавита выполняем шаги 6 и 7. Когда эти итерации завершены, V представляет собой отсортированные суффиксы S и работа алгоритма завершается.
  6. Для каждого символа ch’ в алфавите выполняем сортировку элементов V, начинающихся с ch, за которым следует ch’. В процессе выполнения сортировки сравниваем элементы V путем сопоставления суффиксов, которые они представляют при индексировании массива W. На каждом шаге рекурсии следует отслеживать число символов, которые оказались равными в группе, чтобы не сравнивать их снова. Все суффиксы, начинающиеся с ch, отсортированы в рамках V.
  7. Для каждого элемента V[i], соответствующего суффиксу, начинающемуся с ch (то есть, для которого S[V[i]] = ch), установить W[V[i]] значение с ch в старших битах и i в младших битах. Новое значение W[V[i]] сортируется в те же позиции, что и старые значения.

Данный алгоритм может быть улучшен различными способами. Одним из самоочевидных методов является выбор символа ch на этапе 5, начиная с наименьшего общего символа в S и предшествующий наиболее общему.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

31767. Сравнительная характеристика специальных налоговых режимов 44.5 KB
  ЕСХН п. При ЕСХН п. Не вправе: 1 организации имеющие филиалы и или представительства; 2 банки; 3 страховщики; 4 негосударственные пенсионные фонды; 5 инвестиционные фонды; 6 профессиональные участники рынка ценных бумаг; 7 ломбарды; 8 организации и ИП занимающиеся производством подакцизных товаров и добычей реализацией полезных ископаемых кроме общераспространенных; 9 занимающиеся игорным бизнесом; 10 нотариусы адвокаты; 11 участники соглашений о разделе продукции; 12 те кто перешел на ЕСХН в соответствии с гл. На ЕСХН...
31769. Страховые в организациях АПК 39.5 KB
  В соответствии со статьей 12 Федерального закона О развитии сельского хозяйства предусмотрены субсидии на компенсацию не менее 50 уплаченной страховой премии страхового взноса по договорам страхования урожая сельскохозяйственных культур заключенные ими со страховыми организациями имеющими лицензию на проведения данного вида страхования. Страховые случаи: Посевы сельскохозяйственных культур и урожая многолетних насаждений считаются застрахованными на случай их уничтожения или повреждения в результате воздействия опасных для производства...
31770. Тарифы страховых взносов во внебюджетные фонды в 2012 году 30 KB
  С 1 января 2012 года вступают в силу изменения внесенные в закон о страховых взносах. Напомним что в текущем году совокупная ставка страховых взносов составляет 34. Начиная со следующего года ставка страховых взносов в ПФР уменьшится с 26 до 22.
31771. Субъекты обязательного аудита 32.5 KB
  Постановлением правительства №1355 и №408 установлено что бухгалтерская и финансовая отчетность экономических субъектов подлежит обязательной ежегодной аудиторской проверке по следующим критериям системе показателей: 1. Подлежат обязательной ежегодной аудиторской проверке экономические субъекты имеющие организационноправовую форму открытого акционерного общества независимо от числа его участников и размера уставного капитала. Обязательной аудиторской проверке подлежат: банки и другие кредитные учреждения; страховые организации и общества...
31772. Сущность и принципы нормативного метода учета затрат 35.5 KB
  Сущность и принципы нормативного метода учета затрат. Варианты организации нормативного учета затрат Сущность нормативного метода учета затрат Нормативный метод учета затрат система производственного учета объединяющая оперативный аналитический и калькуляционный виды учета тесно связанная с планированием нормированием и организацией производства. предполагает установление норм потребления ресурсов и учетных цен этих ресурсоворганизацию учета по установленным нормам нормативам затрат; учет отклонений от норм с установлением их размера...
31773. Сущность системы «директ-костинг» 37.5 KB
  Постоянные расходы не включают в расчет себестоимости изделий а как расходы данного периода списывают с полученной прибыли в течение того периода в котором они были произведены. Маржинальным доходом называется сумма постоянных затрат и прибыли или сумма покрытия. В отчете о финансовых результатах видно изменение прибыли вследствие изменения переменных расходов цен реализации и структуры выпускаемой продукции. Хозяйственная деятельность представляет собой процесс инвестирования финансовых ресурсов с целью получения прибыли.
31774. Сущность‚ роль и функции экономического контроля в управлении экономикой 31.5 KB
  Функционально система управления любого уровня состоит из системы прогнозирования экономического анализа планирования организации оперативного регулирования учета и контроля. Одним из основных вопросов контроля является определение его сущности. Важным звеном единой системы финансовохозяйственного контроля является экономический контроль.
31775. Система «Стандарт-кост» 23.5 KB
  Отличие от нормативного учета – система управления производством в которой не стоит проблема учета а решается задача точного исполнения; более жестко отслеживатся технологический процесс недопускается никаких отклонений. Ситандарткост более гибкая система при всей ее жесткости.