基于組合學(xué)的數(shù)據(jù)編碼方法研究.pdf

1、在信息技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，數(shù)據(jù)編碼技術(shù)廣泛應(yīng)用在計(jì)算機(jī)、多媒體和通信等多門學(xué)科領(lǐng)域，成為基本工具和基礎(chǔ)研究問題之一，在各類研究和應(yīng)用的發(fā)展中扮演重要角色。本文提出一種基于組合學(xué)的數(shù)據(jù)編碼新方法，簡(jiǎn)稱組合編碼，它根據(jù)自身性質(zhì)和優(yōu)勢(shì)，可以在數(shù)據(jù)壓縮、數(shù)據(jù)保密等多個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮作用，對(duì)于信息的處理和存儲(chǔ)傳輸具有重要意義。
　　 組合編碼方法是根據(jù)組合學(xué)原理，利用字符序列空間與其序數(shù)空間的關(guān)系進(jìn)行編碼。該方法需要編碼與解碼雙方預(yù)先約定一個(gè)基

2、準(zhǔn)序列，編碼時(shí)可以根據(jù)該基準(zhǔn)序列計(jì)算出序列對(duì)應(yīng)的序數(shù)，解碼時(shí)則可以根據(jù)該基準(zhǔn)序列由序數(shù)回推出原序列。序數(shù)計(jì)算是組合編碼的技術(shù)關(guān)鍵。本文對(duì)序數(shù)性質(zhì)進(jìn)行了研究：序數(shù)取值取決于基準(zhǔn)序列；序數(shù)大小取決于字符頻率分布。
　　 由于組合編碼方法涉及的運(yùn)算量很大，因此本文研究了相應(yīng)的旨在提高運(yùn)算效率的優(yōu)化算法。分析了不同數(shù)進(jìn)制對(duì)序數(shù)計(jì)算速度的影響，發(fā)現(xiàn)數(shù)進(jìn)制長(zhǎng)度與運(yùn)算速度基本成正比。本文還采用比例運(yùn)算以替換計(jì)算量龐大的排列組合運(yùn)算，推導(dǎo)出相應(yīng)

3、迭代公式，優(yōu)化了序數(shù)計(jì)算過程，減少了運(yùn)算量，從而提高了序數(shù)計(jì)算速度。此外，還對(duì)某些特殊情況進(jìn)行了研究?？傊?，優(yōu)化算法提高了組合編碼方法的運(yùn)算效率。
　　 為了進(jìn)一步提高組合編碼運(yùn)算效率，提出了并行技術(shù)。有兩種并行編碼方法：段內(nèi)并行編碼和段間并行編碼。段內(nèi)并行主要采用多線程技術(shù)實(shí)現(xiàn)，其關(guān)鍵技術(shù)是對(duì)序列進(jìn)行拆分；段間并行算法主要是針對(duì)多處理機(jī)進(jìn)行了初步探討。
　　 組合編碼技術(shù)可用于多個(gè)領(lǐng)域的研究與應(yīng)用。本文利用組合編碼中有

4、關(guān)序數(shù)空間小于序列空間這一性質(zhì)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，即當(dāng)原序列長(zhǎng)度與序數(shù)長(zhǎng)度之間所節(jié)省字節(jié)足以抵消字符頻率表及其它輔助信息空間時(shí)，便可以進(jìn)行組合壓縮。組合壓縮技術(shù)充分體現(xiàn)有重復(fù)即有冗余這一事實(shí)。為了便于實(shí)驗(yàn)，需要選取一個(gè)合適的分段長(zhǎng)度。為此對(duì)內(nèi)容無規(guī)律的隨機(jī)文件中分段字符頻率分布規(guī)律進(jìn)行了研究，該研究對(duì)于頻率表的壓縮優(yōu)化乃至整個(gè)組合壓縮技術(shù)的實(shí)現(xiàn)起到關(guān)鍵作用。
　　 本文還研究了組合壓縮與算術(shù)壓縮、字典壓縮之間的關(guān)系。組合壓縮是一種結(jié)