最小方差霍夫曼编码设计及应用研究

随着云存储和云计算的发展,大量数据被上传及存储在服务器端。针对传统霍夫曼编码设计存在码字长度分布不均匀、码方差偏大、“字符—概率—码字”唯一对应难,引起储存空间占用大、解码误码率高的问题,文章基于“极小量扰动”思想提出一种最小方差霍夫曼编码设计方法。仿真结果表明,该文设计的最小方差霍夫曼编码码字长度分布更均匀,码方差更小,且所得编码能与符号对应;进行文本压缩实验时,压缩率分别为69.6%、65.9%、49.3%,能有效提升编码质量,降低冗余度。

一种改进的基于数据库的树存储策略

关系数据库管理系统的优势在于存储以二维数据表为模型的数据结构,而在科学研究领域中,一般树作为重要的数据模型广泛存在。本文讨论的中心问题是如何在数据库管理系统中存放压缩的一般树,并在维护海量数据的同时,降低数据冗余,最后讨论数据一致性的保证和对比分析存储、检索算法的时空复杂度。本文通过对树的压缩存储技术的研究,所产生的结论和方法可以延伸到解决众多非线性数据结构在数据库管理系统中的存储问题。

基于K^2树的大图存储优化研究

针对大图数据的一种表达方法——K2树,提出了相应的压缩优化算法。该算法利用带有启发式规则的DFS编码对图中所有节点进行重新编码,并通过自适应调整参数K,使得K2树能够充分利用网络中的社团结构特性,从而降低空间代价。给出了K2树的优化算法描述,并针对一系列真实网络和模拟网络进行了实验,验证了优化算法具有较好的压缩效果。

采用C语言实现CNC系统的输入控制

提出采用C语言实现CNC系统的输入控制,为CNC系统控制软件的开发建立了良好的开发平台.并重点分析了采用C语言实现零件加工程序的存储和程序段逐段解释译码过程以及它们各自的特殊处理技术——压缩存储技术和特征字代码表的建立和应用.

基于JPEG2000芯片的小波系数存储器设计

针对JPEG2000芯片设计中的完全小波系数存储占用大量存储器问题,在小波变换总体结构中对小波系数的LH、HL和HH子带采用双缓存的物理存储结构.为了解决由此产生的写覆盖,首先建立小波滤波器的时序模型,得到输入输出延时时钟数,根据此时钟数和缓存标志位的状态决定其输入地址发生器的地址产生,以实现可控的小波滤波器输出.在图像大小为256×256像素、码块大小为16×16像素时,与完全系数存储结构相比,该结构可节约片上存储器达576kb.通过对子带内小波系数的分布模型和缓存内的位平面数统计分析表明,该结构对编码并行性的影响较小,仿真实验同时证明了并行效率的降低不会超过2%.

分形图像压缩编码的研究进展

综述了近年来在分形图像编码方面的最新进展 ,详细分析了分形图像编码在图像分割算法、对域块的变换、域池选择、图像编码、匹配块的搜索策略、仿射变换实现和图像解码等几个方面的研究现状以及在这些方面的性能优化问题 .对其中的每一个方面 ,都探讨了一些最新的典型方法 ,并对这些方法在复杂度、精度、收敛性等方面进行了简要的性能比较 ,指出了分形编码存在编码速度慢等问题 ,指明快速分形编码及与其它编码方法的联合编码的研究方向 .

多媒体资源库图像数据压缩和存储技术研究

首先分析了多媒体资源库中的图像数据模型,然后根据多媒体实际用户的需要分析了多媒体图像压缩以及存储技术,最后总结了多媒体压缩及储存的技术特点进而总结如何在实际应用中合理利用多媒体技术来实现用户的需求。

基于三层存储模型的RFID数据压缩存储方法

针对物联网技术中亟待解决的海量数据存储问题,提出了一种基于射频识别(RFID)的三层数据存储压缩模型。该模型将数据分为当前数据层、临时数据层和历史数据层,利用每一层中数据的特点分别设计了相应的数据汇总算法,最终实现RFID数据的压缩存储。在该模型的基础之上,提出了针对路径的编码算法,用于对路径进行压缩存储。实验结果表明,该三层存储模型可以有效地压缩存储RFID数据,同时数据汇总算法具有较低的时间复杂度与较高的数据压缩比。

一种改进的Huffman编码技术增加QR码的信息容量

QR码用于存储信息,很容易受存储容量的限制。针对QR码存储容量较低的缺点,提出了一种改进的Huffman编码来扩大QR码的信息容量。首先,对编码数据采用希尔排序,构造Huffman树得到Huffman编码,并将编码后的数据进行QR的编码,从而得到数据压缩后的QR码。然后,对QR码扫描译码时,利用Huffman树的编码性质对QR码译码后的数据进行解码,从而得到被压缩编码后的原始数据。实验结果表明:该算法能够增加QR码的信息存储容量。

数字图像处理技术解析

首先是对数字图像处理进行了总体的阐述,接着对数字图像的存储、几何变换、压缩编码原理及方法进行逐一讨论,最后就数字图像处理的目的、内容和应用方面作了初步探究。

基于压缩的代码保护的低开销策略

利用压缩算法及C语言编译器辅助分析,提出了一种用于代码保护的低开销策略。设计了一种基于C语言安全漏洞的安全级别模型,它对不同安全级别的代码采用不同的保护策略,以减少保护开销。同时设计了一种分块二进制压缩算法(BCC压缩算法),对保护前的代码进行了压缩处理,使保护开销进一步降低。软件模拟实验表明,使用该压缩算法可将保护代价降为原代价的80%～90%。

基于合作域的无线传感器网络数据存储机制研究

通过分析无线传感器网络(WSNs)的特性及其应用特点,提出了一种新型的基于合作域的无线传感器网络数据存储机制,以便在节约节点能量和内存开销的前提下提高数据的可靠性。指出了其设计目标和体系结构,定义了数据存储合作域、管理节点及其建立机制,给出了在合作域内根据网络编码理论进行数据存储与提取的算法与流程。通过仿真测试,证明其能够在较低的资源开销下提高信息的可靠性。

便携式心电仪中数据存储机制的实现

针对便携式心电仪数据存储需求,设计基于SDIO接口的SD卡底层驱动程序,并移植Fat FS文件系统。同时,为降低存储开销,设计2-4-8-16变长码近似Huffman算法对一阶差分后的心电数据进行无损压缩;针对实验所用心电仪采集的一些心电数据,利用该算法平均可节省3/4以上的存储空间。实验结果表明,基于SD卡的文件存储机制通用性好,心电数据压缩算法时空开销小,可较好地满足便携式心电仪的数据存储需求。

一种屏幕图文高效压缩存储系统的实现

本文针对屏幕图文存储量不足问题,提出了一种新的压缩存储系统的原理和设计。新系统具有高压缩比和快运行速度。

一种新型提升格式与改进的基于行编码图像压缩方法

本文首先提出了一种新型的提升格式,作为特例得到了含参数的具有简单有理系数的8-6小波。将基于行的图像编码方法进行改进并与新型提升格式相结合,提出了一种高保真、低存储、低复杂度的图像压缩方法,实验结果验证了方法的良好性能。

工业互联网端边云协同数据同步方案设计与实现

传统的数据更新同步往往每次直接更新整个文件或不加选择地更新局部改动部分。后者虽然节约了一部分通信带宽,但是每次文件变化,不管变化多少都立即更新,增加了通信负荷,这两种方法均不能很好地满足工业互联网实时性要求。针对此问题,提出了一种工业互联网端边云协同数据同步方案。该方案通过计算差分文件进行阈值判断。若在阈值范围内,则将变化的数据块进行编码、压缩上传到对应的云存储节点中解压存储;否则将相关信息暂存在边缘层。通过和RS编码、Rsync差分算法的对比实验可知,该方案提高了更新数据传输效率,且通过编码压缩提高了安全性,性能整体优于其他方法。

基于哈夫曼编码的稀疏矩阵的存储与计算

在科学计算中,稀疏矩阵与向量乘积SMVP是一个十分重要的计算内核,它的效率主要是由稀疏矩阵的存储模式及相应的SMVP算法所决定。为了在稀疏矩阵的存储模式方面获得较好的性能,在哈夫曼压缩编码的基础上,对现有的分块压缩行存储BCRS方法进行了改进,在一定程度上减少了冗余零元素的存储,并且给出了与新的BCRS方法相对应的SMVP算法。理论分析和数据实验表明,基于哈夫曼压缩编码的BCRS方法在数据复杂度方面优于原始的两种BCRS方法。

DNA存储中的编码技术

脱氧核糖核酸(Deoxyribonucleic Acid,DNA)是一种天然的信息存储介质,具有存储密度高、存储时间长、损耗率低等特点。在传统存储方式不能满足信息增长的需求时,DNA数据存储技术逐渐成为研究热点。DNA编码是用尽可能少的碱基序列无错的存储数据信息,包括压缩(尽可能少的占用空间)、纠错(无错存储)和转换(数字信息转为碱基序列)3部分。DNA编码是DNA存储中的关键技术,它的结果直接影响存储性能的优劣和数据读写的完整。本文首先介绍DNA存储的发展历史,然后介绍DNA存储的框架,其中重点介绍DNA编码技术,最后对DNA存储中的编解码技术的未来发展方向进行讨论。

基于哈夫曼的k-匿名模型隐私保护数据压缩方案

k-匿名模型作为常用的数据匿名技术,广泛应用于数据发布阶段的隐私保护。随着大数据时代的快速发展,海量数据的产生给数据存储带来了新的挑战。然而,存储器的成本较高且存储空间有限,通过硬件升级来无限制地扩充存储空间并不可行。为此,使用数据压缩技术可以减少存储成本和通信开销。为减少数据发布阶段使用匿名技术产生的数据的存储空间,提出了k-匿名模型隐私保护数据压缩方案。对于k-匿名模型的原始数据,按照设定的规则及原始数据同匿名数据之间的预设泛化层次关系计算两者的差值,并根据差值数据具有的频率特性对差值进行哈夫曼编码压缩。通过存储差值可以间接获得原始数据,从而减少原始数据的存储空间。对于k-匿名模型的匿名数据,根据模型的泛化规则或预设泛化层次关系,匿名数据通常具有较高的重复性,且设定的k值越大,匿名数据的泛化程度越高、重复性越强。对匿名数据设计实现哈夫曼编码压缩,减少匿名数据的存储空间。实验结果表明,所提方案能够显著降低k-匿名模型的原始数据及匿名数据的压缩率。在使用的5个k-匿名模型及不同k值的设定情况下,与Windows 11的zip工具相比,所提方案的原始数据压缩率和匿名数据压缩率平均降低了72.2%、64.2%。

H.264中采用FPGA实现的变长码编解码器

变长编码广泛用于各种编码方案中。H.264中采用了基于上下文的自适应变长编码(CAVLC),其编解码设计的关键技术是快速搜索和匹配结构复杂的码表。本文结合CAVLC特点,改进了编码算法的码字存储方式方法,分析传统的变长码解码算法,提出一种基于ROM快速寻址的解码算法。在Vertex4FPGA上的验证结果表明,该方案较好的权衡了面积和速度性能,降低了设计的复杂度。