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无损压缩算法LZSS的分块性能研究

计算机研究与发展 2012年第S2期49卷 165-172页

作者：常为领云晓春李超李楠宁包秀国国家计算机网络与信息安全管理中心北京100029

分块压缩算法直接影响灾备系统中增量备份的性能.增量备份的数据量与3个因素相关:上层应用、数据是否压缩、磁盘分块粒度等.此外,可能还需要使用加密算法对数据进行加密,磁盘分块粒度的大小甚至决定着增量备份功能的实现,因此需要研究... 详细信息

分块压缩算法直接影响灾备系统中增量备份的性能.增量备份的数据量与3个因素相关:上层应用、数据是否压缩、磁盘分块粒度等.此外,可能还需要使用加密算法对数据进行加密,磁盘分块粒度的大小甚至决定着增量备份功能的实现,因此需要研究压缩算法的分块性能.研究了LZSS算法在分块模式下的压缩性能以及影响LZSS性能最重要的两个参数IA字段位长(滑动窗口大小)及Len字段位长(匹配短语长度)对分块LZSS压缩性能的影响,以此确定与灾备系统相匹配的最佳分块大小.理论分析与实验结果表明,IA字段位长对分块LZSS的压缩性能影响较大,最佳分块大小随着IA字段位长的增大而增大,而Len字段位长对分块LZSS压缩率的影响较小,对最佳分块的决策影响可以忽略不计.时间性能方向,造成分块LZSS时间性能降低的原因主要在于小分块引起的IO负担,而与LZSS算法本身无关.

关键词： LZSS 无损压缩分块压缩

基于K-Means聚类的分块测试响应压缩方法研究

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基于K-Means聚类的分块测试响应压缩方法研究

作者：王东旭黑龙江大学

学位级别：硕士

进入深亚微米阶段以来,SoC的功能愈加强大使得测试数据量日益增加。大量测试数据在增加测试整体难度的同时,对已有测试设备的速度、通道数、存储提出更高的要求。通过改进测试设备可解决上述问题,但同时使测试成本大幅度增加。为了降低... 详细信息

进入深亚微米阶段以来,SoC的功能愈加强大使得测试数据量日益增加。大量测试数据在增加测试整体难度的同时,对已有测试设备的速度、通道数、存储提出更高的要求。通过改进测试设备可解决上述问题,但同时使测试成本大幅度增加。为了降低测试难度、减少存储开销与测试成本,测试数据压缩成为解决上述问题的重要手段。论文中针对测试过程中大量测试数据对实际分析产生的影响,提出基于K-Means聚类的分块测试响应压缩方法。选择对数值数据敏感的K-Means聚类算法作为本设计的核心算法,将生成的测试响应压缩。对分块数进行合理选择的同时对K-Means聚类算法在执行过程中的聚类中心、聚类过程及算法终止条件进行优化,使本文方法适用于响应压缩的同时改善算法收敛度,避免算法执行时出现局部最小值问题并有效控制迭代次数。使用Quartus II和Modelsim作为开发环境,Modelsim显示最终仿真结果。实验表明压缩率平均达到99.5%,整体算法逻辑资源消耗少于6%,与其他方法相比在混淆率低的前提下,压缩率平均提高了2.9～22倍。

关键词：测试响应压缩 K-Means聚类算法分块压缩现场可编程门阵列

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卫星遥感图像无损压缩技术改进方法

航天器工程 2018年第1期27卷 96-101页

作者：张玉山张如意上海卫星工程研究所上海201109

采用预测原理的JPEG-LS无损压缩算法存在着固有的误码扩散现象,会影响其在卫星工程中的应用,且基于整幅图像预测的压缩算法还存在较大的处理时延,难以满足遥感图像实时性应用需求。文章对JPEG-LS无损压缩算法进行了改进,提出了采取分块... 详细信息

采用预测原理的JPEG-LS无损压缩算法存在着固有的误码扩散现象,会影响其在卫星工程中的应用,且基于整幅图像预测的压缩算法还存在较大的处理时延,难以满足遥感图像实时性应用需求。文章对JPEG-LS无损压缩算法进行了改进,提出了采取分块压缩的措施来抑制误码扩散同时降低图像处理时延的方法,并利用风云四号(FY-4)卫星扫描图像对改进的JPEG-LS无损压缩算法进行了验证。结果表明:改进的JPEG-LS无损压缩算法可在有效抑制误码扩散的条件下,实时无损地将卫星遥感图像数据量压缩至一半左右。可为卫星遥感图像无损压缩技术的改进及工程应用提供参考。

关键词：卫星遥感图像无损压缩分块压缩 JPEGG-LS无损压缩算法风云四号卫星

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一种改进的远程屏幕图像实时传输方法

计算机应用 2007年第3期27卷 703-705页

作者：李小鹏刘连东李亚敏郁滨信息工程大学电子技术学院河南郑州450004

在深入分析现有屏幕图像传输方法的基础上,提出了一种改进的远程屏幕图像实时传输方法,将色彩过滤、“格”、异或和帧间分块压缩结合起来,在屏幕图像采集和压缩两个方面进行了改进。实验结果表明,该方法在保证图像质量的前提下,缩短了... 详细信息

在深入分析现有屏幕图像传输方法的基础上,提出了一种改进的远程屏幕图像实时传输方法,将色彩过滤、“格”、异或和帧间分块压缩结合起来,在屏幕图像采集和压缩两个方面进行了改进。实验结果表明,该方法在保证图像质量的前提下,缩短了屏幕图像处理时间,减少了数据传输量,提高了传输速度。

关键词：分块压缩格过滤

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导航终端中的兴趣点数据压缩检索技术

计算机工程 2009年第14期35卷 81-83,100页

作者：刘鹏康建初诸彤宇北京航空航天大学软件开发环境国家重点实验室北京100191

为了在资源相对有限的嵌入式导航终端上对导航电子地图中包含的大量兴趣点(POI)数据进行有效的组织和存储,基于嵌入式数据库Berkeley DB,提出一种分块压缩的POI数据压缩存储方法。该方法根据POI数据的特点,对其进行聚类、排序、分词以... 详细信息

为了在资源相对有限的嵌入式导航终端上对导航电子地图中包含的大量兴趣点(POI)数据进行有效的组织和存储,基于嵌入式数据库Berkeley DB,提出一种分块压缩的POI数据压缩存储方法。该方法根据POI数据的特点,对其进行聚类、排序、分词以及基于记录块的压缩和存储,通过分词数据的倒排索引,实现POI数据的快速检索。实验结果表明,该方法能够获得较高的压缩率和检索性能。

关键词：兴趣点导航终端分块压缩倒排索引 Berkeley数据库

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内存数据特点与内存压缩的相关性研究

内存数据特点与内存压缩的相关性研究

作者：黄新宇暨南大学

学位级别：硕士

现代社会信息量的不断增长，人们对计算机系统的性能也提出了更高的要求，如更高的速度、更低的耗能、更小的体积、能存取更多的信息等等。为了达到上面的各种性能要求，人们提出了各种改进的方法。其中，比较廉价的改进方法之一是数据... 详细信息

现代社会信息量的不断增长，人们对计算机系统的性能也提出了更高的要求，如更高的速度、更低的耗能、更小的体积、能存取更多的信息等等。为了达到上面的各种性能要求，人们提出了各种改进的方法。其中，比较廉价的改进方法之一是数据压缩技术。由于在计算机系统中运用了数据压缩技术，则在数据传输中占用了更小的带宽;在小的移动设备如手机，MP4等电子设备占用的存储空间更小;也可以降低频繁的物理磁盘或闪存与CPU之间的I/O读取，从而延长了存储设备的寿命和节省能耗。鉴于上述技术的各种优点，运用这种简单而廉价的改进计算机系统性能的技术，研究数据压缩技术是很有必要的。本论文只着眼于减少冗余数据技术中的数据压缩技术，在本论文里我们所做的工作有如下方面:首先，了解各种不同压缩算法的原理和各种压缩算法在性能上存在的差异，例如，各种不同分块及各种算法的选取对压缩性能、压缩时间、解压时间、CPU使用率、内存使用率的影响。再次，我们使用了8个不同应用的真实内存数据Traces为样本，并对它们的特征进行了分析。得到结论，如空间软件产生的内存数据Traces中00占的比例较大、文字类型的软件则ASCII码中英文字符部分所占比例较大、内存中排除的页比取得的页所含信息熵大等等。为便于分析，还画出了ASCII码分布图、连续00分布图。第三，对已获得的内存数据Traces文件进行各种算法下的分块实验，找出不同算法情况下的哪种分块有最好的压缩性能。最后，依据以上两部分实验结果，即内存数据Traces的内在特点和不同算法下压缩特点，讨论了内存数据特点与可压缩之间的内在联系。实验结果表明：为达到最好的压缩效果，我们应根据不同内存数据Traces文件的特性来采用不同的压缩算法。论文依据本实验的结果和分析，提出了改进实验的方法，及提高压缩比的方法和建议等等。以上所做的工作为下一步设计和实现一个可压缩内存系统打下了基础。

关键词：压缩内存数据信息熵分块压缩

基于车载多媒体视音系统中图片压缩解压算法的研究

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基于车载多媒体视音系统中图片压缩解压算法的研究

作者：郭之辉合肥工业大学

学位级别：硕士

车载多媒体视音系统中图片的存储和播放是其主要功能指标之一。传统的计算机图像压缩算法(如:RLE、LZW或JPEG)对微控制器系统中图片压缩存储难以达到压缩比和解压缩速度的兼顾的效果。本文主要讨论了车载多媒体视音系统中的图片压缩存... 详细信息

车载多媒体视音系统中图片的存储和播放是其主要功能指标之一。传统的计算机图像压缩算法(如:RLE、LZW或JPEG)对微控制器系统中图片压缩存储难以达到压缩比和解压缩速度的兼顾的效果。本文主要讨论了车载多媒体视音系统中的图片压缩存储和解压缩显示系统的开发与设计。 1.提出了一种多级分块压缩算法。首先将屏幕图片分成若干的块,判断每块图片的颜色数复杂度,分为复杂图片和简单图片块,然后对复杂图片块再进行分块。对简单块采用无失真压缩算法,对复杂块采用有失真压缩算法压缩。 2.给出了实时解压缩算法。对不同的块分别采用逆压缩算法进行解压缩,再进行分块拼接合成,实现解压缩还原图片输出。 3.采用32位多媒体芯片Virgine G2 CPU,研制VG2处理器电路、存储器电路、RS232通信接口、视频叠加、视频输出单元电路 4.基于EISC STUDIO开发环境,研制了图片压缩存储软件、图片解压缩显示软件。实验证明,本文所提出的压缩解压缩算法对车载多媒体视音系统中图片压缩比较大,压缩和解压缩速度快,能满足较大图片数量的压缩存储和实时解压缩显示性能要求。

关键词：图像处理分块压缩实时解压缩图像图形文字叠加

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基于压缩传感的图像重构算法研究

基于压缩传感的图像重构算法研究

作者：化瑞江苏大学

学位级别：硕士

传统的奈奎斯特采样定理指出,采样频率必须大于或等于信号最高频率的两倍,采样后的数字信号才能够完整地保留原信号中的信息。但是在很多情况下,采样频率并不能达到信号最高频率的两倍。随着现代科学技术的飞速发展,近来Donoho和Candè... 详细信息

传统的奈奎斯特采样定理指出,采样频率必须大于或等于信号最高频率的两倍,采样后的数字信号才能够完整地保留原信号中的信息。但是在很多情况下,采样频率并不能达到信号最高频率的两倍。随着现代科学技术的飞速发展,近来Donoho和Candès等人提出了一种新兴的理论,即压缩传感(Compressed Sensing,CS)理论。压缩传感理论突破了奈奎斯特采样定理的束缚,在进行信号采样的同时对信号进行压缩处理,基于信号或图像可以稀疏表示的先验知识,采取合适的重构算法,利用少量的观测值就能够精确地重构出原信号。本文主要研究压缩传感理论在图像重构方面的应用,在研究现有的重构算法的基础上,提出了些许改进,主要研究内容如下:传统的压缩传感重构算法都是基于整张图像,这在采样过程中消耗了大量的存储空间,并且重构速度较慢。针对上述问题,本文研究了分块压缩传感方法。另外,本文也研究了在细节和轮廓方面处理出色的轮廓波(Contourlet)变换,并提出了改进的轮廓波变换,运用平滑投影Landweber迭代算法搭配不同的稀疏变换来进行图像重构。实验结果表明,与其他稀疏变换相比,本文算法有效提高了图像重构的质量,在细节处理方面表现出色。目前大多数的重构算法都是基于单一的稀疏变换,本文在研究了双树复数小波和轮廓波变换的基础上,提出了基于双树复数小波变换和轮廓波变换的双稀疏基的图像稀疏表示,并运用线性Bregman迭代算法来进行图像的重构。该算法在每次迭代之后,都会进行全变差调整和软阈值处理。实验结果表明,相较于单一稀疏变换下重构出的图像,本文算法下重构出的图像质量更高。本文最后研究了全变分算法,该算法拥有很强的鲁棒性并且能够精确重构,但是重构的速度较为缓慢。基于上述问题,本文提出了一种基于全变分范数的图像分块压缩传感重构算法,但是考虑到分块压缩传感会带来块效应,因此本文对求解图像的梯度的方法进行了改进,利用已完成重构的图像块的边缘像素信息,能够有效地去除块效应。实验结果表明,该算法能够有效地提高重构图像的质量,并且节省重构的时间,尤其是在低采样的情况下,效果更加明显。

关键词：压缩传感图像重构稀疏变换分块压缩 Bregman迭代全变分