發(fā)布時間：2020-11-22 03:23

　　 對文本文件的無損壓縮文件中參數(shù)進行統(tǒng)計和分析,統(tǒng)計了無損壓縮文件中匹配長度、匹配距離和壓縮比等參數(shù)的概率密度函數(shù),并分析了這些參數(shù)對二次熵編碼和無損壓縮文件容錯譯碼的作用。分類并定義了受損壓縮文件中的錯誤類型,分析了不同錯誤對譯文的破壞程度。分析了不同類型的錯誤傳播的統(tǒng)計特性以及它們對譯文的影響。最后比較受損壓縮文件與未受損壓縮文件的特性差異,為無損壓縮文件容錯譯碼的提供指導(dǎo)意義。
【部分圖文】：

侄?被解壓后得到的譯文為解壓字段。解壓文件可以被表示成解壓字段的形式:X=(xs，1，xs，2，…，xs，n)，(6)其中，xs，i表示第i個解壓字段。1．2編碼分類無損壓縮編碼可分為分組碼和字典碼兩類。分組碼是指不依賴前文而能譯碼的壓縮碼，如Huffman［7-8］碼和Fano碼等。字典碼是指必須依靠前文作為字典才能完成譯碼的壓縮碼，如LZ77［9］和LZW［10］等。從碼長是否相等的角度可以將無損壓縮編碼分為變長碼和等長碼。從是否采用字典的角度可以將無損壓縮編碼分為字典碼和非字典碼。如圖1所示，LZ77屬于等長碼和字典碼，Huffman碼屬于變長碼和非字典碼，Deflate32［11］和LZSS［12］屬于變長碼和字典碼。圖1壓縮編碼分類Fig．1Thetypesofcompressedcode1．3壓縮文件的參數(shù)統(tǒng)計特性本節(jié)主要分析壓縮比、匹配距離和匹配長度的統(tǒng)計特性。1)壓縮比壓縮比是反映壓縮算法性能的重要指標。壓縮比γc可以被定義為γc=LcLo，(7)其中，Lc是壓縮文件長度，Lo是源文件長度。壓縮比越小，壓縮算法的性能就越高。實驗中統(tǒng)計了Deflate32算法的原文件與壓縮比的關(guān)系(圖2)，其中橫坐標是原文件長度，縱坐標為Deflate32算法的壓縮比。原文件為英文的文本文件。實驗中選擇了1000個英文文本文件來計算壓縮比，這些英文文本文件來自美國國家語料庫。美國國家語料庫可以在ANC官網(wǎng)上下載，此語料庫包含了從1990年以來的新聞報道、小說、紀實文學(xué)和書信等各類文本，語料庫的大小為7GB。從圖2中可以看出，當原文件長度較小時，壓縮比很高。隨著原文件長度增加，壓縮比下降。當原文件長度大于20KB時，壓縮比基本不變。從圖2中可以看出，只有當原文件長度足夠大時，壓縮算法的?

76燕山大學(xué)學(xué)報2017圖2原文件長度和壓縮比的關(guān)系圖Fig．2Therelationshipbetweentheoriginalfile’slengthandthecompressionratio2)匹配距離匹配距離是匹配字符串與被壓縮字符串之間的距離。匹配距離的最小值是1字節(jié)，最大值是窗口長度。圖3和圖4分別是Deflate32文件和LZSS文件的匹配距離的概率密度圖，其中橫坐標是匹配距離(單位為字節(jié))，縱坐標是概率密度。Deflate32算法和LZSS算法的窗口長度分別為32KB和4KB。實驗中選擇了100個長度在100KB到5MB之間的英文文本，分布用Deflate32算法和LZSS算法對它們進行壓縮，并隨機選擇了50000個匹配距離進行統(tǒng)計。圖3Deflate32文件的匹配距離的概率密度圖Fig．3TheprobabilitydensityofmatchdistanceinDeflate32file從兩幅圖可以看出，當匹配距離小于100字節(jié)時，隨著匹配距離的增大匹配距離的概率密度會減校當匹配距離大于100字節(jié)時，隨著匹配距離增大，匹配距離的概率密度趨于平穩(wěn)。不同窗口長度的匹配距離服從均勻分布，因此對匹配距離的二次熵編碼的壓縮效果是不明顯的。匹配距離的概率密度函數(shù)接近于均勻分布這一事實反應(yīng)了英文文本中的統(tǒng)計特性基本是平穩(wěn)的。當英文單詞之間的間隔足夠大(兩個單詞之間相隔5～6個單詞)時，英文單詞之間的相關(guān)性與單詞之間的距離是無關(guān)的。這一實驗事實也說明:通過調(diào)整字典窗口長度是無法有效提高壓縮率的，這也驗證了字典長度為64KB的Deflate壓縮編碼方法的性能與字典長度為32KB的Deflate壓縮編碼方法的性能相比差別不大。圖4LZSS文件的匹配距離的概率密度圖Fig．4TheprobabilitydensityofmatchdistanceinLZSSfile3)匹配長度匹配長度是指字典碼中匹配字符串的長度。圖5和圖6分別是Deflate32算法和LZSS算法的匹配長度的概率密度圖，其

叵低?Fig．2Therelationshipbetweentheoriginalfile’slengthandthecompressionratio2)匹配距離匹配距離是匹配字符串與被壓縮字符串之間的距離。匹配距離的最小值是1字節(jié)，最大值是窗口長度。圖3和圖4分別是Deflate32文件和LZSS文件的匹配距離的概率密度圖，其中橫坐標是匹配距離(單位為字節(jié))，縱坐標是概率密度。Deflate32算法和LZSS算法的窗口長度分別為32KB和4KB。實驗中選擇了100個長度在100KB到5MB之間的英文文本，分布用Deflate32算法和LZSS算法對它們進行壓縮，并隨機選擇了50000個匹配距離進行統(tǒng)計。圖3Deflate32文件的匹配距離的概率密度圖Fig．3TheprobabilitydensityofmatchdistanceinDeflate32file從兩幅圖可以看出，當匹配距離小于100字節(jié)時，隨著匹配距離的增大匹配距離的概率密度會減校當匹配距離大于100字節(jié)時，隨著匹配距離增大，匹配距離的概率密度趨于平穩(wěn)。不同窗口長度的匹配距離服從均勻分布，因此對匹配距離的二次熵編碼的壓縮效果是不明顯的。匹配距離的概率密度函數(shù)接近于均勻分布這一事實反應(yīng)了英文文本中的統(tǒng)計特性基本是平穩(wěn)的。當英文單詞之間的間隔足夠大(兩個單詞之間相隔5～6個單詞)時，英文單詞之間的相關(guān)性與單詞之間的距離是無關(guān)的。這一實驗事實也說明:通過調(diào)整字典窗口長度是無法有效提高壓縮率的，這也驗證了字典長度為64KB的Deflate壓縮編碼方法的性能與字典長度為32KB的Deflate壓縮編碼方法的性能相比差別不大。圖4LZSS文件的匹配距離的概率密度圖Fig．4TheprobabilitydensityofmatchdistanceinLZSSfile3)匹配長度匹配長度是指字典碼中匹配字符串的長度。圖5和圖6分別是Deflate32算法和LZSS算法的匹配長度的概率密度圖，其中橫坐標是匹配長度，縱坐標是概率密度。Defl
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