基于Huffman编码的数据压缩算法的研究与实现

论文编号:TX046       论文字数:19991,页数:49

摘要
数据压缩技术是一项重要实用的信息技术。信息时代的到来，信息量迅速增长，使得数据压缩也显得越来越重要。数据压缩有多种编码方法，大致可分为无损压缩编码和有损压缩编码。其中，Huffman 编码是第一个实用的无损压缩编码技术，经过了多年的不断改进，已经形成了系统的理论和方法。目前主要有两种类型的Huffman编码方式，即静态Huffman编码和动态Huffman编码。Huffman编码有着广泛的应用，但是不再是压缩算法的全部，而是被当作最终的编码方法。                    
本文首先介绍了数据压缩的发展历史和数据压缩的基本原理，然后介绍了Huffman编码的原理和算法及其衍生算法，并对它们进行简单的比较。最后，选用一种较好的Huffman算法，实现一个软件系统。

关键词: 数据压缩，Huffman编码,动态Huffman编码

    ABSTRACT
Data compression is a very important and practical information technology. In the information age, data compression technology becomes more and more important because of the rapid growth of the quantity of information. There are many coding methods of data compression, substantially, can be divided into lossless and lossy compression coding. Huffman coding is the first practical lossy compression coding technology. After many years of continuous improvement, it has formed a system of the theory and method. Currently there are two major types of Huffman coding, static Huffman coding and dynamic Huffman coding. Huffman coding has extensive applications, which is no longer the all of the compression algorithm, but to be the final coding method.
Firstly, this paper introduces the history and basic principles and methods of data compression， then introduces the theory and algorithm of huffman coding and its derivatives algorithms, and compares them simply. Finally, it’s realized a software system based on a better Huffman algorithm.
KEY WORDS:  data compression, Huffman coding, dynamic Huffman coding

目  录
摘要   
ABSTRACT  

第一章 绪  论   1
1.1数据压缩的意义及发展   1
1.2 什么是数据压缩   2
1.3 数据压缩的基本原理   2
1.4 数据压缩的分类   3
1.5 数据压缩模型的建立   3
1.6 数据压缩技术标准   5
本章小结   5
第二章 无损压缩基础   7
2.1信息量和熵   7
2.2无损信源编码定理   7
2.3 率失真理论   11
本章小结   12
第三章 Huffman编码原理及算法   13
3.1哈夫曼编码简介   13
3.2 Huffman编码原理   13
3.3 Huffman编码算法的实现   15
3.3.1静态Huffman编码   15
3.3.2 动态Huffman编码   15
3.3.3 Huffman 编码的几种算法   18
3.4 Huffman 编码的几个研究   19
3.4.1大数据条件下的溢出问题探讨   19
3.4.2 Huffman编码优劣的探讨   21
本章小结   22
第四章 基于Huffman算法的压缩软件设计   24
4.1模块的划分  24
4.2具体设计过程   25
4.2.1 界面设计   25
4.2.2关键函数的程序实现   27
4.3 软件压缩效果分析  31
第五章 结论   34
参考文献   35
致  谢   36
附录  37