LZW字典壓縮改進算法研究及FPGA硬件實現(xiàn).pdf

1、隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)必然成為解決海量信息存儲、傳輸?shù)年P(guān)鍵技術(shù)。數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)主要分為有損數(shù)據(jù)壓縮和無損數(shù)據(jù)壓縮。其中，無損數(shù)據(jù)壓縮廣泛應(yīng)用于航天、醫(yī)療等技術(shù)領(lǐng)域。常用的數(shù)據(jù)無損壓縮技術(shù)有Huffman編碼、算術(shù)編碼、行程編碼等。LZW數(shù)據(jù)壓縮編碼是一種基于字典的無損數(shù)據(jù)壓縮方式，LZW字典壓縮編碼在統(tǒng)計特性未知時具有較高的自適應(yīng)能力和編碼效率，所以該算法已經(jīng)成為計算機文件壓縮的標準算法并廣泛應(yīng)用于圖像壓縮、文本壓縮中。<

2、br>　　本文的主要內(nèi)容包括以下幾個方面，首先是介紹了幾種常見的無損數(shù)據(jù)壓縮算法及相關(guān)數(shù)據(jù)壓縮的理論基礎(chǔ)，并將幾種壓縮算法進行比較;第二是以LZW壓縮算法為主要研究對象，研究了LZW壓縮算法的編解碼實現(xiàn)方式并通過MATLAB進行軟件仿真實現(xiàn)該算法，在此基礎(chǔ)上針對LZW壓縮編碼在文件壓縮初期壓縮率低、編碼輸出為固定長度的碼流、字典溢出之后不再對字典進行更新這三方面不足進行了改進，其中改進算法包括LZW和Huffman算法相結(jié)合、8bit～

3、12bit變長編碼和先進先出的字典更新策略;第三是將改進算法應(yīng)用于英文文件壓縮和數(shù)字灰度圖像壓縮中，并將LZW改進算法和LZW算法、Huffman算法進行比較，分析改進算法存在的優(yōu)勢;第四是依據(jù)改進算法提出了FPGA硬件壓縮器的體系結(jié)構(gòu)，介紹各子模塊實現(xiàn)方案，根據(jù)FPGA并行處理數(shù)據(jù)的特征將容量為4096的字典劃分為十個不同的小字典，且字典寬度變長，從而減少了存儲空間，減少了芯片面積，同時該硬件體系基于字典的分割方式采用了一種并行的字典