优化LZW压缩算法的FPGA硬件实现

LZW算法其软件实现速度较慢,占用CPU资源过多,不适合对实时性有要求的场景,针对这一问题,论文提出了基于FPGA的LZW压缩算法硬件实现,通过确定字典大小,优化字典更新,减少了搜索时间和占用内存。并使用Kintex-7系列FPGA XC7K160T进行硬件加速处理,极大地提高了数据压缩速度和效率。实验结果表明,该硬件实现在压缩速率上平均达到386 Mb/s,是软件的9.66倍,压缩速率、实时性等方面均优于传统软件实现的LZW算法。

Lempel-Ziv-Welch(LZW)压缩数据误码修复技术

无损数据压缩系统非常容易出现传输误码,随着译码进行码本和数据误码的影响呈现出扩散态势,这限制了其在有噪无线信道和文件系统等可能被损坏领域的适用性.针对在GIF、PDF和TIFF等文件格式中广泛使用的无损数据压缩算法LZW,通过利用LZW压缩数据的冗余提出了误码修复算法的设计方案,并给出了相关理论依据.该方案能够兼容标准LZW算法,即用本文提出的具有误码修复能力的算法压缩文件仍然可以被标准LZW解码器解压.实验结果验证了算法的可行性和有效性.

Design of real-time data compression wireless sensor network based on LZW algorithm

A real-time data compression wireless sensor network based on Lempel-Ziv-Welch encoding(LZW)algorithm is designed for the increasing data volume of terminal nodes when using ZigBee for long-distance wireless communication.The system consists of a terminal node,a router,a coordinator,and an upper computer.The terminal node is responsible for storing and sending the collected data after the LZW compression algorithm is compressed;The router is responsible for the relay of data in the wireless network;The coordinator is responsible for sending the received data to the upper computer.In terms of network function realization,the development and configuration of CC2530 chips on terminal nodes,router nodes,and coordinator nodes are completed using the Z-stack protocol stack,and the network is successfully organized.Through the final simulation analysis and test verification,the system realizes the wireless acquisition and storage of remote data,and reduces the network occupancy rate through the data compression,which has a certain practical value and application prospects.

对 LZW 算法的改进及其在图象无损压缩中的应用

由于以往对ＬＺＷ无损压缩算法的研究多是基于平稳遍历的信源这一假设，而实际的信源多为局部平稳，在此情况下，原ＬＺＷ算法存在的不足在很大程度上限制了其最终压缩比的提高．据此，提出了采用双串表自适应更新机制以取代原算法中的单一串表机制，能较好地适应一般信源的局部平稳性，实际的编码效率测试曲线显示出改进的算法较原算法在压缩比上有很大提高．在对四幅医学图象的无损压缩实验中，均取得了优于ＪＰＥＧ的压缩比．

小波变换结合LZW压缩算法探究

为解决传统桥梁振动数据压缩方法存在的问题,在深入分析小波变换原理的基础上,提出了一种小波变换结合LZW的压缩算法。该算法针对桥梁振动数据的特点,根据小波变换多分辨率分析的特性,对分解后各级的高频分量采用Donoho阀值压缩算法进行量化处理。而后采用改进的LZW编码压缩变换后的系数,对实测数据进行了压缩实验,结果证明小波变换结合LZW的数据压缩算法可有效提高数据压缩比,能量恢复系数优于10-4,压缩比小于9.25%。

基于动态LZW与算术编码的缓变信号无损压缩

为提高大型移动复杂装备分布式监测系统发动机状态数据的压缩率,利用缓变信号时间相关性,提出了基于动态规划LZW和算术编码的数据压缩方法。为进一步实现动态LZW编码压缩,提出了动态LZW与算术编码相结合的数据压缩算法。上述方法有效减少了信号的冗余度。仿真结果表明,相结合方法压缩率最高,但算法复杂度高;基于动态规划算术编码方法易于实现,水温、油温、油压压缩率均在60%以上,在分布式监测系统中得到应用。

无损LZW压缩算法及实现

介绍了LZW压缩技术的算法思想 ,并分析了LZW压缩技术的特点 ,最后给出了C ++代码实现 .

基于BWT改进的LZW算法在传感器网络中的应用

传感器网络能量有限,网内数据不易直接传输,需要进行压缩。针对有损数据压缩的局限性,基于数据分块和BWT变换思想,提出了一种改进的无损数据压缩算法-B-LZW,保证了数据的完整性。通过信息熵理论分析及实验仿真,比较了B-LZW算法与传统的LZW算法的性能。结果表明,在对实时性要求不高的传感器网络应用中,该算法能更有效地减轻网络节点存储负担,降低数据丢包率,提高压缩率2.75%～3%,节约网络能量,进一步延长网络寿命。

LZW算法的优化及其在FPGA上的实现

针对目前在高速数据采集系统的大容量存储和无损传输过程中,存在硬件难以有效进行数据处理而软件实时性不足的缺点,采用并优化了LZW数据压缩算法,并将该算法在FPGA上进行了实现。在分析LZW基本算法的基础上,给出了3个方面的优化计算方法,并进行了仿真验证。实验结果表明:优化后的LZW算法有效的提高了数据压缩的执行速度和压缩效果,验证了设计的正确性,提高了存储和传输效率。

一种改进的LZW算法在图像编码中的应用

在医学、安全、遥感等领域,由于数据保真度要求苛刻,对高效的图像无损压缩方法有着迫切的需求。本文通过对字典压缩方法的研究和分析,针对传统LZW方法在建立字典初期压缩效果差这一不足,提出了一种动静结合的改进LZW字典压缩算法。实验结果表明,改进的LZW算法的压缩比相对于传统算法有较明显的提高。

基于LZW算法的声波测井数据压缩研究

随着声波测井数据量急剧增加,在电缆传输带宽有限条件下难以实时传输至地面接收仪器。为解决实时数据传输问题,提出一种用于实时数据压缩的无损压缩方法。该方法基于无损压缩LZW算法,引入异或Hash函数提高字典查询效率。测试结果表明,字典查询平均查找次数小于2;压缩率达到50.18%,该算法易于硬件实现。

Huffman与LZW算法在海洋观测浮标通信数据压缩中的应用研究

在现有两种比较主流无损压缩算法基础上(Huffman算法和LZW算法),根据海洋观测浮标采集的观测数据特点,比较两种压缩算法的优缺点,并通过布放在西太平洋海域的一套观测浮标数据进行数据验证。结果表明,使用Huffman算法和LZW算法分别对海洋观测浮标数据进行压缩,两者的压缩率都基本可达50%左右甚至更低,Huffman算法压缩率较优,而LZW算法复杂度较优。通过分析,可证明这两种无损压缩算法都能有效地提高深远海通信效率和降低通信成本,同时也提高了科学观测数据的安全性和保密性,可根据实际情况选择在深远海观测浮标数据通信中应用。

中文文本压缩的LZW算法

结合中文文本中的汉字编码方式、大字符集以及重复字串不长三个不同于英文文本的结构特点对LZW算法从读取数据方式、基本码集和字典码值输出方式三方面进行了修改。改进后的算法对中文文本的压缩比平均比LZW19提高了19%且压缩和解压速度与后者相当,其对较长的中文文本的平均压缩比已接近或者超过了压缩软件WinRAR。

LZW无损压缩算法的研究与改进

研究了数据压缩技术领域中一种较有效的无损压缩算法——LZW。LZW的原理在于用字典中词条的编码代替被压缩数据中的字符串。因此字典中的词条越长越多,压缩比就越高。加大字典的容量可以提高压缩比。但字典的容量要受到计算机内存的限制,而且其字典也存在被填满的可能。这样当字典不能再加入新词条后,过老的字典就不能保证高的压缩比。为了解决这个问题,设计并实现了一种改进算法;分析了改进算法对复杂度的影响,并选用一些典型文件对改进后的算法进行了应用测试。测试结果表明,改进后的算法具有较好的压缩比和较理想的压缩效率。

LZW压缩算法的改进及其参数优化分析

采用数据压缩技术可以有效地提高数据的传输率。针对LZW字典压缩算法,提出了新的改进方案。主要根据待压缩文件新进输入字符的相关性进行LRU表项淘汰及对阈值判断操作进行了改进,并对改进算法中出现的3个参数进行了单参数优化分析。最后对改进算法和原有2种算法的最终压缩比进行了比较,实验结果表明,改进算法的压缩比优于原有2种算法。

一种改进的LZW压缩算法

在无损压缩算法中,字典压缩作为一种高压缩比,速度快的方法也得到人们的一致认可,但在局部和全局性能上,该类算法没有能够得到有效的处理。该文提出了一种动静结合,兼顾全局与局部的LZW改进算法。实验表明,该算法是一种可以满足不同用户需求的压缩比更高、算法稳定、实现简单的改进算法。

LZW无损压缩算法在管道漏磁检测中的应用

漏磁无损检测是目前输油管道常用的安全检测方法,然而其检测数据庞大,必须要对数据进行压缩。介绍了一种基于字典存储技术的LZW(Lempel Ziv Welch)无损压缩算法,设计了一个基于FPGA和LZW压缩技术的管道漏磁数据无损压缩系统。通过调用FPGA仿真软件ModelSim对采集而来的漏磁数据进行压缩仿真,得到了较高的压缩效率,从而大大节省了存储器资源,降低了经济成本。

阈值改进整数小波与LZW算法相结合的水声数据压缩方法

提出一种阈值改进整数小波与基于字典编码的LZW(Lempel-Ziv-Welch)算法相结合的数据压缩方法,该方法旨在减少水声数据传输量的同时尽可能地达到高保真。数据压缩过程中,先对水声数据进行整数小波变换,再对变换后的高频系数采用改进的小波阈值算法和阈值函数进行处理,提高了数据压缩倍数和信噪比,降低了误差。最后通过LZW将处理后的系数进行编码输出,进一步提升压缩效果。文中给出了相应的数据压缩算法流程。实际舰船辐射噪声数据的压缩处理结果表明,该方法能有效提高信号信噪比、减少信号失真并能获得更大的压缩倍数。

基于LZW压缩的图像信息隐藏方法

利用信息加密技术和信息隐藏技术中的相关思想,提出了一隐一密、先压缩后隐藏的优化信息隐藏技术的方法。首先采用LZW方法压缩秘密信息,并利用所设计的简单易行的信息嵌入算法进行信息隐藏,实现了利用图像进行信息压缩和隐藏的系统,取得良好的效果。

FPGA实现滑动平均滤波算法和LZW压缩算法

针对数据采集系统高速长时间的采样和后端数据传输及存储能力有限的问题,提出基于FPGA的数据压缩解决方案。同时为平滑采集数据中的量化噪声,在进行数据压缩前采用滤波的预处理技术。介绍LZW算法和滑动滤波算法的基本理论,详细阐述用单片FPGA实现两种算法的方法。最终测试结果表明,该设计方案能够有效滤除数据中的高频噪声,同时也可获得较好的压缩比和压缩速度,具有一定实用价值。