字典查詢壓縮、解壓縮方法及其裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及通信領域，公開了一種字典查詢壓縮、解壓縮方法及其裝置，在本發明專利技術中，對于壓縮過程中匹配與否的情況，僅用第一標志字節中的一比特區分，同時充分利用標志字節的其余比特表達匹配（或原文）長度，匹配時另有標志字節表達匹配位移，杜絕空間浪費，極大地提高了壓縮效率，進一步地，對于匹配位移的計算，采取以二的整數次冪為基本單位構成地址塊，減少大量地址加減計算，利用本發明專利技術的方法與裝置可以大幅減少存儲空間，節省帶寬，簡化硬件設計，提高壓縮比。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及通信領域，特別涉及字典查詢壓縮及解壓縮技術。
技術介紹
出于帶寬和存儲空間的限制，或節省成本的考慮，壓縮技術在信息處理中有廣泛應用。壓縮通常分為有損與無損兩大類，前者常用于圖像、視頻、聲音等領域，解壓后結果無法恢復到壓縮前，但有較高的壓縮比；后者常用于代碼，文本等，解壓后可以完全復原，但壓縮比偏低。字典查詢壓縮(LZ77)是一種無損壓縮方法，基本原理如圖1所示，其核心思想是保留最近已編碼的原文作為滑動窗口，即將要編碼的原文作為前瞻窗口。在滑動窗口中搜索盡可能長的與前瞻窗口重合的部分(即相匹配的部分)，并輸出其在滑動窗口中的位置和長度，作為新編碼，并更新滑動窗口與前瞻窗口。如無匹配，另以匹配長度為O及該字符編碼。比如說，圖1 (a)中，滑動窗口長度為20字節，前瞻窗口長度為8字節。黑體部分為搜索到的最長匹配字符串，起始位置為6，長度為5，編碼后如圖1 (b)所示。編碼完成后新滑動窗口與前瞻窗口如圖1 (C)。然后沒有搜索到重合部分，只能編碼為(C，0)。其中C代表原文，O代表匹配長度為O。分析以上編碼過程可知，在未匹配時，效率降到原文的50%，這是難以接受的；而且匹配成功時，起始位置(即偏移)隨編碼位置不斷移動，有大量的加減計算，增加硬件負擔。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種字典查詢壓縮、解壓縮方法及其裝置，以極大地提高壓縮比，并且簡化硬件結構，以低成本獲得高表現。為解決上述技術問題，本專利技術的實施方式提供了一種字典查詢壓縮方法，包含以下步驟將最近已編碼的N個字節作為滑動窗口，將即將要編碼的L個字節作為前瞻窗口 ；其中，所述N為滑動窗口包含的字節數,所述L為前瞻窗口包含的字節數；在所述滑動窗口中搜索盡可能長的與所述前瞻窗口匹配的部分；如果在所述滑動窗口中搜索到與所述前瞻窗口匹配的部分，則采用第一標志字節和第二標志字節表示匹配結果、匹配長度與匹配起始位置；其中，所述第一標志字節中的一個固定比特位用于指示所述滑動窗口與所述前瞻窗口匹配，所述第一標志字節中的其余比特用于指示匹配的長度；所述第二標志字節用于指示匹配起始位置；如果在所述滑動窗口中未搜索到與所述前瞻窗口匹配的部分，則采用所述第一標志字節表示匹配結果與將跟隨的原文長度；其中，所述第一標志字節中的所述固定比特位用于指示所述滑動窗口與所述前瞻窗口不匹配，所述第一標志字節中的其余比特用于指示將跟隨的原文長度。本專利技術的實施方式還提供了一種字典查詢解壓縮方法，對應于上述的字典查詢壓縮方法，包含以下步驟解析所述第一標志字節中的所述固定比特位；根據所述固定比特位指示的匹配結果，恢復壓縮之前的原文；其中，如果所述固定比特位指示匹配，則根據所述第一標志字節中其余比特指示的匹配長度與所述第二標志字節指示的匹配起始位置，恢復壓縮之前的原文；如果所述固定比特位指示不匹配，則根據所述第一標志字節中其余比特指示的原文長度，恢復壓縮之前的原文。本專利技術的實施方式還提供了一種字典查詢壓縮裝置，包含匹配搜索單元，用于在滑動窗口中搜索盡可能長的與前瞻窗口匹配的部分；其中，所述將最近已編碼的N個字節作為滑動窗口，將即將要編碼的L個字節作為前瞻窗口，所述N為滑動窗口包含的字節數，所述L為前瞻窗口包含的字節數；判斷單元，用于判斷所述匹配搜索單元是否在所述滑動窗口中搜索到與所述前瞻窗口匹配的部分；編碼單元，用于在所述判斷單元判定搜索到與所述前瞻窗口匹配的部分時，采用第一標志字節和第二標志字節表示匹配結果、匹配長度與匹配起始位置；其中，所述第一標志字節中的一個固定比特位用于指示所述滑動窗口與所述前瞻窗口匹配，所述第一標志字節中的其余比特用于指示匹配的長度；所述第二標志字節用于指示匹配起始位置；并在所述判斷單元判定未搜索到與所述前瞻窗口匹配的部分時，采用所述第一標志字節表示匹配結果與將跟隨的原文長度；其中，所述第一標志字節中的所述固定比特位用于指示所述滑動窗口與所述前瞻窗口不匹配，所述第一標志字節中的其余比特用于指示將跟隨的原文長度。本專利技術的實施方式還提供了一種字典查詢解壓縮裝置，對應于上述的字典查詢壓縮裝置，包含匹配結果分析單元，用于解析所述第一標志字節中的所述固定比特位；解碼單元，用于根據所述固定比特位指示的匹配結果，恢復壓縮之前的原文；其中，所述解碼單元在所述固定比特位指示匹配時，根據所述第一標志字節中其余比特指示的匹配長度與所述第二標志字節指示的匹配起始位置，恢復壓縮之前的原文；在所述固定比特位指示不匹配時，根據所述第一標志字節中其余比特指示的原文長度，恢復壓縮之前的原文。本專利技術實施方式相對于現有技術而言，保存最近一段原文作為滑動窗口，根據匹配結果，每個壓縮字段表達為第一標志字節和原文，或第一標志字節和用于指示匹配地址的第二標志字節。由于僅用I比特區分是否在滑動窗口中搜索到與前瞻窗口匹配的部分，同時充分利用第一標志字節的其余比特表達匹配(或原文)長度，匹配時另有第二標志字節表達匹配位移，未匹配時，該第二標志字節不存在，后續內容為原文。因此在不匹配時，也無需用一個字節表示，杜絕空間浪費，極大地提高了壓縮效率，減少了存儲空間，并且由于始終以第一標志字節中的固定比特位指示匹配結果，簡化了硬件結構，能以低成本獲得高表現。優選地，第一標志字節中的所述固定比特位為該第一標志字節中的最高比特位。采用第一標志字節中的最高位比特指示匹配結果，其余的低7位比特指示匹配的長度或原文，實現簡單，進一步簡化了硬件結構。優選地，在采用第一標志字節和第二標志字節表示匹配結果、匹配長度與匹配起始位置時，將第一標志字節中的其余比特設置為表示實際匹配字節數-1的數值；在采用第一標志字節表示匹配結果與將跟隨的原文長度時，將第一標志字節中的其余比特設置為表示實際將跟隨的原文的字節數-1的數值。由于長度無論匹配與否都至少為1，因此編碼等于實際長度-1，進一步充分利用了表達空間。優選地，滑動窗口包含的字節數為256。由于第一標志字節的長度為8比特，能表達的范圍是O到255，故滑動窗口大小為256，可以被匹配位移的字節全覆蓋。優選地，在進行相應的解壓縮時，將最近已解碼的256個字節作為解碼滑動窗口，以所述解碼滑動窗口的起點作為所述匹配起始位置的基點，取出所述匹配起始位置起的符合匹配長度的字節數。由于對于匹配位移的計算，以二的整數次冪為基本單位構成地址塊，以每個地址塊的起點作為位移基點，匹配時，直接從滑動窗口中取數即可，大量地減少了地址加減計算。附圖說明圖1是根據現有技術中的字典查詢壓縮方法的原理示意圖；圖2是根據本專利技術第一實施方式的字典查詢壓縮方法流程圖；圖3是根據本專利技術第一實施方式中的第一、第二標志字節的結構示意圖；圖4是根據本專利技術第二實施方式的字典查詢解壓縮方法流程圖；圖5是根據本專利技術第二實施方式中的原文以256字節為地址塊的示意圖；圖6是根據現有技術中的匹配位移計算示意圖；圖7是根據本專利技術第二實施方式中保存的解碼滑動窗口的示意圖；圖8是根據本專利技術第二實施方式中的匹配位移計算示意圖；圖9是根據本專利技術第三實施方式的字典查詢壓縮裝置結構示意圖；圖10是根據本專利技術第四實施方式的字典查詢解壓縮裝置結構示意圖。具體實施例方式為使本專利技術的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本專利技術的各實施方式進行詳細的闡述。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種字典查詢壓縮方法，其特征在于，包含以下步驟：將最近已編碼的N個字節作為滑動窗口，將即將要編碼的L個字節作為前瞻窗口；其中，所述N為滑動窗口包含的字節數，所述L為前瞻窗口包含的字節數；在所述滑動窗口中搜索盡可能長的與所述前瞻窗口匹配的部分；如果在所述滑動窗口中搜索到與所述前瞻窗口匹配的部分，則采用第一標志字節和第二標志字節表示匹配結果、匹配長度與匹配起始位置；其中，所述第一標志字節中的一個固定比特位用于指示所述滑動窗口與所述前瞻窗口匹配，所述第一標志字節中的其余比特用于指示匹配的長度；所述第二標志字節用于指示匹配起始位置;如果在所述滑動窗口中未搜索到與所述前瞻窗口匹配的部分，則采用所述第一標志字節表示匹配結果與將跟隨的原文長度；其中，所述第一標志字節中的所述固定比特位用于指示所述滑動窗口與所述前瞻窗口不匹配，所述第一標志字節中的其余比特用于指示將跟隨的原文長度。

【技術特征摘要】
1.一種字典查詢壓縮方法，其特征在于，包含以下步驟: 將最近已編碼的N個字節作為滑動窗口，將即將要編碼的L個字節作為前瞻窗口 ；其中，所述N為滑動窗口包含的字節數,所述L為前瞻窗口包含的字節數； 在所述滑動窗口中搜索盡可能長的與所述前瞻窗口匹配的部分； 如果在所述滑動窗口中搜索到與所述前瞻窗口匹配的部分，則采用第一標志字節和第二標志字節表示匹配結果、匹配長度與匹配起始位置；其中，所述第一標志字節中的一個固定比特位用于指示所述滑動窗口與所述前瞻窗口匹配，所述第一標志字節中的其余比特用于指示匹配的長度；所述第二標志字節用于指示匹配起始位置； 如果在所述滑動窗口中未搜索到與所述前瞻窗口匹配的部分，則采用所述第一標志字節表示匹配結果與將跟隨的原文長度；其中，所述第一標志字節中的所述固定比特位用于指示所述滑動窗口與所述前瞻窗口不匹配，所述第一標志字節中的其余比特用于指示將跟隨的原文長度。2.根據權利要求1所述的字典查詢壓縮方法，其特征在于， 所述第一標志字節中的所述固定比特位為該第一標志字節中的最高比特位。3.根據權利要求1所述的字典查詢壓縮方法，其特征在于，在所述采用第一標志字節和第二標志字節表示匹配結果、匹配長度與匹配起始位置的步驟中， 將所述第一標志字節中的其余比特設置為表示實際匹配字節數-1的數值； 在所述采用第一標志字節表示匹配結果與將跟隨的原文長度的步驟中， 將所述第一標志字節中的其余比特設置為表示實際將跟隨的原文的字節數-1的數值。4.根據權利要求1所述的字典查詢壓縮方法，其特征在于，所述N為256。5.一種字典查詢解壓縮方法，對應于權利要求1至4中任一項所述的字典查詢壓縮方法，其特征在于，包含以下步驟: 解析所述第一標志字節中的所述固定比特位； 根據所述固定比特位指示的匹配結果，恢復壓縮之前的原文； 其中，如果所述固定比特位指示匹配，則根據所述第一標志字節中其余比特指示的匹配長度與所述第二標志字節指示的匹配起始位置，恢復壓縮之前的原文；如果所述固定比特位指示不匹配，則根據所述第一標志字節中其余比特指示的原文長度，恢復壓縮之前的原文。6.根據權利要求5所述的字典查詢解壓縮方法，其特征在于，在所述根據第一標志字節中其余比特指示的匹配長度與所述第二標志字節指示的匹配起始位置，恢復壓縮之前的原文的步驟中，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：黃寅，蔣玉東，胡健，
申請(專利權)人：上海宇芯科技有限公司，
類型：發明
國別省市：