[发明专利]字典查询压缩、解压缩方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及字典查询压缩及解压缩技术。

背景技术

出于带宽和存储空间的限制，或节省成本的考虑，压缩技术在信息处理中有广泛应用。压缩通常分为有损与无损两大类，前者常用于图像、视频、声音等领域，解压后结果无法恢复到压缩前，但有较高的压缩比；后者常用于代码，文本等，解压后可以完全复原，但压缩比偏低。

字典查询压缩（LZ77）是一种无损压缩方法，基本原理如图1所示，其核心思想是保留最近已编码的原文作为滑动窗口，即将要编码的原文作为前瞻窗口。在滑动窗口中搜索尽可能长的与前瞻窗口重合的部分（即相匹配的部分），并输出其在滑动窗口中的位置和长度，作为新编码，并更新滑动窗口与前瞻窗口。如无匹配，另以匹配长度为0及该字符编码。

比如说，图1（a）中，滑动窗口长度为20字节，前瞻窗口长度为8字节。黑体部分为搜索到的最长匹配字符串，起始位置为6，长度为5，编码后如图1（b）所示。编码完成后新滑动窗口与前瞻窗口如图1（c）。然后没有搜索到重合部分，只能编码为（C，0）。其中C代表原文，0代表匹配长度为0。

分析以上编码过程可知，在未匹配时，效率降到原文的50%,这是难以接受的；而且匹配成功时，起始位置(即偏移)随编码位置不断移动，有大量的加减计算，增加硬件负担。

发明内容

本发明的目的在于提供一种字典查询压缩、解压缩方法及其装置，以极大地提高压缩比，并且简化硬件结构，以低成本获得高表现。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种字典查询压缩方法，包含以下步骤：

将最近已编码的N个字节作为滑动窗口，将即将要编码的L个字节作为前瞻窗口；其中，所述N为滑动窗口包含的字节数，所述L为前瞻窗口包含的字节数；

在所述滑动窗口中搜索尽可能长的与所述前瞻窗口匹配的部分；

如果在所述滑动窗口中搜索到与所述前瞻窗口匹配的部分，则采用第一标志字节和第二标志字节表示匹配结果、匹配长度与匹配起始位置；其中，所述第一标志字节中的一个固定比特位用于指示所述滑动窗口与所述前瞻窗口匹配，所述第一标志字节中的其余比特用于指示匹配的长度；所述第二标志字节用于指示匹配起始位置;

如果在所述滑动窗口中未搜索到与所述前瞻窗口匹配的部分，则采用所述第一标志字节表示匹配结果与将跟随的原文长度；其中，所述第一标志字节中的所述固定比特位用于指示所述滑动窗口与所述前瞻窗口不匹配，所述第一标志字节中的其余比特用于指示将跟随的原文长度。

本发明的实施方式还提供了一种字典查询解压缩方法，对应于上述的字典查询压缩方法，包含以下步骤：

解析所述第一标志字节中的所述固定比特位；

根据所述固定比特位指示的匹配结果，恢复压缩之前的原文；

其中，如果所述固定比特位指示匹配，则根据所述第一标志字节中其余比特指示的匹配长度与所述第二标志字节指示的匹配起始位置，恢复压缩之前的原文；如果所述固定比特位指示不匹配，则根据所述第一标志字节中其余比特指示的原文长度，恢复压缩之前的原文。

本发明的实施方式还提供了一种字典查询压缩装置，包含：

匹配搜索单元，用于在滑动窗口中搜索尽可能长的与前瞻窗口匹配的部分；其中，所述将最近已编码的N个字节作为滑动窗口，将即将要编码的L个字节作为前瞻窗口，所述N为滑动窗口包含的字节数，所述L为前瞻窗口包含的字节数；

判断单元，用于判断所述匹配搜索单元是否在所述滑动窗口中搜索到与所述前瞻窗口匹配的部分；

编码单元，用于在所述判断单元判定搜索到与所述前瞻窗口匹配的部分时，采用第一标志字节和第二标志字节表示匹配结果、匹配长度与匹配起始位置；其中，所述第一标志字节中的一个固定比特位用于指示所述滑动窗口与所述前瞻窗口匹配，所述第一标志字节中的其余比特用于指示匹配的长度；所述第二标志字节用于指示匹配起始位置;并在所述判断单元判定未搜索到与所述前瞻窗口匹配的部分时，采用所述第一标志字节表示匹配结果与将跟随的原文长度；其中，所述第一标志字节中的所述固定比特位用于指示所述滑动窗口与所述前瞻窗口不匹配，所述第一标志字节中的其余比特用于指示将跟随的原文长度。

本发明的实施方式还提供了一种字典查询解压缩装置，对应于上述的字典查询压缩装置，包含：

匹配结果分析单元，用于解析所述第一标志字节中的所述固定比特位；

解码单元，用于根据所述固定比特位指示的匹配结果，恢复压缩之前的原文；