基于DSP的无损压缩技术研究

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1、分类号：TP368.2单位代码：10110学号：S1507106中北大学硕士学位论文基于DSP的无损压缩技术研究硕士研究生刘小龙指导教师裴东兴学科专业仪器科学与技术2018年06月01日图书分类号TP368.2密级非密注1UDC_______________________________________________________________硕士学位论文基于DSP的无损压缩技术研究刘小龙指导教师（姓名、职称）裴东兴教授申请学位级别硕士专业名称仪器科学与技术论文提交日期2018年04月10日论文答辩日期2018年05月27日学位授予日期______

2、__年______月______日论文评阅人李建平研高工张瑜副教授答辩委员会主席马铁华教授2018年06月01日注1：注明《国际十进分类法UDC》的分类原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：日期：关于学位论文使用权的说明本人完全了解中北大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论

3、文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容（保密学位论文在解密后遵守此规定）。签名：日期：导师签名：日期：中北大学学位论文基于DSP的无损压缩技术研究摘要伴随着航天航空技术、存储测试技术的飞速发展带来了爆炸式增长的海量数据。因此，减少数据存储资源的消耗、提高数据传输设备间的传输效率是当前科学技术研究的重要领域和热门方向，基于此背景本文将根据课题所涉及测试数据的特点进行无损压缩技术研究并设计对应的硬件实现

4、方案。本文课题中所涉及的测试数据具有局部相关性好、变化较快部分占比较小、大部分数据相对稳定的特点，通过分析相关无损压缩算法所适用的数据特点和硬件实现的难易程度，选择适合上述测试数据的LZW压缩算法来实现对应的无损压缩功能。利用MATLAB软件编写LZW压缩与解压算法的程序并对算法的原理及执行过程进行分析，选择Hash表的搜索方式完成对字典的快速搜索并设计对应的Hash函数和地址冲突的解决办法；利用C语言设计基于Hash表搜索的LZW压缩和解压算法程序，对压缩算法的压缩比、压缩时间等关键指标进行分析。利用上述特点的实测数据来研究压缩算法中Hash表的长度、字

5、典更新时的空间利用率对压缩性能的影响，利用多条实测数据对压缩算法进行性能测试得出：当Hash表的长度在4K左右时，既可得到较好的压缩效果也能充分节约硬件资源；当字典空间的利用率达到80%至90%之间进行字典更新可以取得较小的压缩时间。对字典的更新方式进行改进：在字典更新时将使用频率高的字典内容保留，只更新使用频率底的内容；对改进后的更新方式进行压缩性能分析，得到对同一数据进行压缩则压缩比可以减小5%至10%。设计基于DSP的硬件压缩系统并根据对应功能进行模块化设计。通过DSP的硬件开发平台实现压缩功能，对压缩系统处理上述特点实测数据时的平均压缩速率进行分析

6、：CPU主时钟为200MHz时，平均压缩速率可以达到10MBytes/s。关键词：无损压缩，LZW编码算法，字典，DSP，压缩速率中北大学学位论文ResearchonLosslessCompressionTechnologyBasedonDSPAbstractWiththerapiddevelopmentofmanyelectroniccommunicationsequipment,aerospacetechnologyandstoragetestingtechnology,explosivegrowthofmassivedatahasbeenbrough

7、tabout.Therefore,reducingtheconsumptionofdatainformationstorageresourcesandimprovingthetransmissionefficiencyofdatainformationbetweentransmissiondevicesisanimportantfieldandapopulartrendinthecurrentresearchofscienceandtechnology.Basedonthisbackground,datacompressiontechnologyhasem

8、erged.Thetestdatainvolvedinthispa