分布式监测系统缓变信号无损压缩方法研究

分布式监测系统长时间的连续监测会产生大量的状态参数,为了数据实时连续传输及节省以数据流量计费的数据传输成本,在分析分布式监测系统传输模型基础上,对无损压缩方法中的霍夫曼编码和LZW算法进行了研究;针对缓变信号相似程度高的特点,提出了基于动态规划的霍夫曼编码和LZW数据压缩算法,使用上述方法,对发动机状态监测数据进行压缩,通过比较,基于动态规划的霍夫曼编码方法压缩率最高,对于水温、油温、油压性能参数的压缩率均在60%以上,该方法成功应用于大型复杂装备分布式监测系统中,有效减少了信号冗余度,提高了数据传输效率。     

基于改进科学计算浮点数压缩算法的工业远程监控数据无损压缩方法

为解决大量工业远程监控数据在通用分组无线服务(GPRS)网络上的传输延迟问题,提出了基于改进科学计算浮点数压缩(FPC)算法的工业远程监控数据无损压缩方法.首先,根据工业监控数据中浮点数部分的特点对原FPC算法中的预测器结构进行改进,并将该改进算法作为浮点数部分的压缩算法; 然后,与区间编码相结合作为整个数据域的压缩方法.改进前后的浮点数部分压缩实验结果表明改进的FPC算法提高了预测器的预测精度,且在保持较高压缩效率的同时提高了压缩率.与通用无损压缩算法相比,所提算法提高了12%以上的平均压缩率,减少了38.5%以上的平均压缩时间,使得传输时间降低了23.7%以上,在传输数据量大且传输速率不高的情况下大大提高了监控的实时性.     

基于综合时空特性的混合式轨迹压缩算法

针对车辆全球卫星定位系统(GPS)中如何降低轨迹数据存储空间,提高数据分析及传送速度等问题,提出一种基于综合时空特性的混合式轨迹压缩算法.该算法一方面采用了新的综合时空特性的在线轨迹压缩策略,利用GPS数据的位置信息、时间信息、方向角、速度信息进行轨迹特征点的综合判断,以更准确地选取特征点;另一方面,采用了在线与批处理相结合的混合式轨迹压缩策略,定时采用道格拉斯批量压缩算法对在线压缩的轨迹集进行二次压缩,以提高轨迹的压缩效率.实验结果表明,较现有的时空特性压缩算法,新的综合时空特性在线轨迹压缩策略虽然在压缩率上略有下降,但压缩误差有显著减小.进一步采用混合式压缩策略后,通过选取适当的批处理时间周期,所提算法在压缩率和压缩误差上较现有的时空特性算法均有所改进.     

基于上下文算术编码的非三角网格拓扑压缩

网格拓扑压缩方法是计算机图形学的基础算法。该文方法是单分辨率,主要针对非三角网格模型的拓扑信息作无损压缩。算法首先遍历网格的所有多边形得到操作系列;然后对操作系列作霍夫曼编码;再对霍夫曼编码结果作基于上下文长度可变的算术编码得到最后的压缩结果。相比于对非三角网格拓扑信息作压缩的压缩比很高的算法,该算法得到的压缩结果更好。此算法的另一个突出优点是在解码时间和空间上有了改进——新算法可以在接收一个多边形的编码后立即完成解码并抛弃这个编码,从而使得该算法特别适用于在线传输和解码的实时与交互应用场合。此外,该算法还可以处理有空洞和柄（handle）的模型。     

基于可变模版的三角网格拓扑压缩

针对三角网格模型的拓扑信息。提出了一种高效压缩方法.不同于以往的单纯利用算术编码或霍夫曼鳊码对遍历三角网格生成的拓扑流进行编码压缩,根据三角网格模型(特别是规则三角网格模型)的特点,自适应地提高编码过程中对当前编码字符发生的预测准确率,实现对三角网格模型的拓扑信息的高效压缩.算法首先遍历三角网格模型,得到操作符序列;然后对得到的操作符序列的每个操作符作模版可变的自适应算术编码.在编码过程中,根据当前编码字符的前一个操作符、三角网格模型的特点以及网格遍历方法为当前编码操作符计算一个模版,在这个模版中,预测准确率高的操作符用较短的二进制串表示.根据当前编码操作符的可变模版,可以得到该操作符的二进制表示,并对这个二进制表示的每个比特作自适应算术编码.该方法是针对流形三角网格模型的拓扑信息作单分辨率的基于面的无损压缩,可以得到很好的三角网格拓扑信息的压缩结果,其压缩比甚至比拓扑压缩领域压缩比方面最好的TG算法的压缩比还要好.     

基于EZW的雷达数据压缩算法

矿井三维雷达由于其数据量通道数巨大，数据直接传输和存储需要大量的网络带宽和存储空间。为了适应探地雷达数据并增加压缩率和计算速度，提出了改进方案。首先根据三维探地雷达数据的特性减少计算维度，提高了运算速度，其次省略了传统EZW码流的冗余信息，最后针对码流存在编码效率低的问题，引入三个辅助编码结合霍夫曼编码。实践仿真测试实验表明，此改进的算法能够在雷达数据上稳定运行，其速度和压缩率有所提升。     

H.264视频编码的关键技术分析及复杂度研究测试

H.264比原有的视频编码标准大幅度提高了编码效率和稳定性,但其运算复杂度也大大增加。为了在不影响编码效率的前提下,降低编码运算的复杂度,提高编码的实时性,有必要对H.264的复杂性做出详细研究。H.264通过对传统的帧内预测、帧间预测、变换编码和熵编码等算法的改进来提高压缩率。本文分析H.264上述关键技术,给出基于JM86的模块复杂度测试。测试结果表明H.264编码的复杂性主要体现在帧间预测模块中,要加快H.264的编码速度,就必须对这个模块进行优化。     

GPS数据的纯数字化协同压缩算法

对需实时传输的GPS(Global Position System)定位数据进行数据压缩,降低其数据传输量并最大限度地保留原GPS数据的完整性。依据GPS定位数据特性对其进行纯数字化无损预处理,引入Golomb-Rice算法并提出算法协同压缩思想。实验表明半字节编码与实时二进制算术编码协同压缩GPS数据最佳,该协同算法不仅满足GPS数据传输实时性,而且其压缩率在85%以上。本算法减少了GPS数据传输量,降低了流量成本;能适应多种类型的GPS定位数据压缩;无区域使用局限性,能够在全球任意国家中使用。     

一种新的用于电子词典的数据压缩算法

电子词典西文只有26个大小写字母，而汉字成百上千，利用此数据特点提出分别对中文和西文采用不同的压缩算法，此算法是对传统电子词典采用Huffman编码，将中文和西文不加区分混合进行压缩编码，对所存在缺陷进行改进。使电子词典的压缩率和压缩速度大大提高，同时在保证压缩率相等的情况下，使编码均匀分布减少预分配内存空间和增强抗误码的能力。最后通过实例比较了两种压缩的效率，说明新压缩方案的正确性和可行性。     

基于混合编码的FPGA系统配置文件压缩算法

随着集成电路制作工艺的提升,FPGA可重构资源数量不断增加,导致配置文件体量过大从而引起配置过程耗时较长.针对这个问题,提出了一种基于混合编码的配置文件压缩算法MH-RLE.该算法根据二进制配置文件中“0”和“1”的分布特点,首先,采用RLE定长压缩方法对其进行压缩;然后,采用Huffman编码解决RLE定长压缩计数位“空零”问题;最后,使用提出的掩码方式进行二次压缩以进一步提升压缩率.实验结果表明:MH-RLE的平均压缩率为49.82%,相较于其他6种压缩算法其压缩率均有不同程度的提升,最多可提升12.4%.     

利用优化哈夫曼编码进行数据压缩的探索

数据压缩是当今计算机科学领域中十分活跃的论题。哈夫曼编码作为一种最常用的不等长无损压缩编码方法，在数据压缩程序中具有非常重要的应用。文章通过对传统静态哈夫曼编码的讨论以及与动态哈夫曼编码的对比，研究一种改进的数据压缩算法，并用程序实现之。     

Huffman算法的改进及其在图像压缩中的应用

本文改进了Huffman编码算法,主要是针对Huffman编码生成Huffman树构造中的排序方法的改进,提出一种基于"堆排序"的新方法。采用堆排序找到最小值实现Huffman编码,经过这种改进的Huffman编码方法对内存读写的次数大为减少,从而提高了响应速度。使得Huffman编码效率有所提高。通过对JPEG的Huffman压缩算法的分析以及采用4个JPG文件对改进的和传统的Huffman算法进行了仿真实验,对比分析表明改进算法的性能无论是压缩比率还是压缩时间方面都比经典的Huffman算法性能有所提高。     

同频率分组的自适应哈夫曼数据压缩算法

在讨论静态和自适应哈夫曼数据压缩算法的优点和不足后,借助于引进两个参数和一个节点符号频数表,提出了按相同频率进行分组的自适应哈夫曼数据压缩算法,减少哈夫曼树的层数。通过对高尔夫球场草坪温湿度的监测,实验表明该算法的压缩比比自适应哈夫曼算法有明显改善,这种算法编码简单、编码速度较快,适合用在能量有限的无线传感器网络的传感器节点。     

两种常用编码方法的研究及C#实现

图像压缩是数字图像处理的一项重要技术。论文研究了基于统计特性的两种熵编码图像压缩编码方法——香农编码和哈夫曼编码,并以C#为工具,对两种编码方法进行实验及对比。实验表明,哈夫曼编码的编码效率远高于香农编码。香农编码占用的存储空间较大,单位码长表达的信息量少;哈夫曼编码节省存储空间,单位码长表达了更为丰富的信息量。     

基于3-参数变长编码的图像无损压缩算法

通过对 Huffman 编码方法的研究和分析, 提出了一种基于3-参数变长编码(3-PVLC)的图像数据无损压缩算法. 在图像数据转换为混合差分数据基础上, 采用3-PVLC 对差分数据进行一次编码, 并利用一种自适应性的游长缩减法对一次编码后的二值码流进行二次编码. 本文的编解码方法较灵活, 可依据具体需要进行基于3-PVLC 方法的一次编码或在一次编码基础上完成二次编码, 且具较高压缩比.     

基于上下文的网格拓扑压缩熵编码方法

提出了一种普遍适用于网格拓扑压缩的高效熵编码方法.不同于以往的单纯利用算术编码或Huffman编码对遍历网格生成的拓扑流进行编码压缩,对这些拓扑流的每个符号先计算其Huffman编码,然后采用基于上下文(已编码序列的倒数第2个符号作为上下文)的算术编码方法来编码其Huffman值,从而实现对网格模型拓扑信息的有效压缩.实验结果表明,熵编码方法普遍适用于各种网格拓扑压缩方法得到的拓扑流的压缩,其压缩结果普遍高于拓扑流序列的熵值——绝大多数拓扑压缩算法各自最好的压缩比.     

几种常用图像压缩编码方法的研究及C#实现

图像压缩是数字图像处理的一项重要技术。本文研究基于统计特性的三种熵编码图像压缩编码方法—香农编码、香农-弗诺编码和哈夫曼编码。并以C#为工具,对三种编码方法进行实验及对比,并通过实验结果分析各算法的特点。实验表明,哈夫曼编码最节省存储空间,单位码长表达的信息量最为丰富;香农-弗诺编码所占的存储空间稍大于哈夫曼编码,单位码长表达的信息量比哈夫曼编码稍少一些;而香农编码所占存储空间最大,单位码长表达的信息量最少。     

一种最优化链码指纹二值细化图像压缩编码

提出了一种适合于对线状结构的条形纹线二值图像进行压缩的最优化Freeman链码压缩算法——Freeman差分链码Huffman编码。与传统的Freeman链码相比,提出的压缩算法是基于Freeman链码、差分编码和Huffman编码的一种混和编码方式。通过理论分析和在指纹二值细化图上的实验结果证明,对于指纹二值细化图像,本算法优于现有的链码压缩二值图像的算法,针对于线状结构的条形纹线二值图像,本算法也优于其他压缩算法。其平均码长为1.7651bits,低于8方向Freeman链码或者Freeman差分链码的3bits的平均码长。     

内存受限系统下的VxWorks映像压缩算法

针对VxWorks自带压缩算法在内存受限系统下的缺陷,提出一种基于Huffman编码的VxWorks映像压缩算法;该算法利用VxWorks映像文件的格式,结合处理器指令集的特点,通过分段和分字节两种策略对VxWorks映像文件进行压缩;以SPARC V7指令集为例,对该算法测试压缩性能,实验结果表明,使用分段和分字节策略后的Huffman压缩率为67.6%,略高于VxWorks自带压缩算法,但占用内存仅为1.5kB,为VxWorks自带压缩算法的1/10。     

基于字典学习的卫星图像压缩算法研究

针对卫星图像的特点及当前卫星图像在传输和存储上面临的问题,提出了一种基于稀疏表示的卫星图像二级无损压缩算法。通过传输稀疏表示后的稀疏系数来代替图像本身的传输,完成对卫星图像的第一级压缩;对非零稀疏系数先作预处理后实现聚类,然后依据聚类索引对原始非零稀疏系数的位置排序;最后对处理后的非零稀疏系数和位置数据分块,并利用改进的自适应哈夫曼算法对非零稀疏系数的数据块编码,利用差分编码和改进的自适应哈夫曼算法对位置数据块编码,完成对图像数据的第二级压缩。实验结果表明,与传统算法相比,所提算法具有明显优势,改进算法的压缩率是传统算法的1/3~1/2,且可同时实现卫星图像的高倍无损压缩与高分辨率重建。