LZ77压缩算法详解.doc

gzip、zlib以及图形格式png,使用的压缩算法都是deflate算法。从gzip的源码中,我们了解到了defalte算法的原理和实现。我阅读的gzip版本为gzip-。下面我们将要对deflate算法做一个分析和说明。首先简单介绍一下基本原理,然后详细的介绍实现。1gzip所使用压缩算法的基本原理gzip对于要压缩的文件,首先使用LZ77算法的一个变种进行压缩,对得到的结果再使用Huffman编码的方法(实际上gzip根据情况,选择使用静态Huffman编码或者动态Huffman编码,详细内容在实现中说明)进行压缩。所以明白了LZ77算法和Huffman编码的压缩原理,也就明白了gzip的压缩原理。我们来对LZ77算法和Huffman编码做一个简单介绍。,所以命名为LZ77。,那么只要知道前一块的位置和大小,我们就可以确定后一块的内容。所以我们可以用(两者之间的距离,相同内容的长度)这样一对信息,来替换后一块内容。由于(两者之间的距离,相同内容的长度)这一对信息的大小,小于被替换内容的大小,所以文件得到了压缩。下面我们来举一个例子。有一个文件的内容如下://,前面已经出现过了,下面用()括起来的部分就是相同的部分。http://jiurl.(http://jiurl.)nease(.net)我们使用(两者之间的距离,相同内容的长度)这样一对信息,来替换后一块内容。http://jiurl.(22,13)nease(23,4)(22,13)中,22为相同内容块与当前位置之间的距离,13为相同内容的长度。(23,4)中,23为相同内容块与当前位置之间的距离,4为相同内容的长度。由于(两者之间的距离,相同内容的长度)这一对信息的大小,小于被替换内容的大小,所以文件得到了压缩。"滑动窗口"的方法,来寻找文件中的相同部分,也就是匹配串。我们先对这里的串做一个说明,它是指一个任意字节的序列,而不仅仅是可以在文本文件中显示出来的那些字节的序列。这里的串强调的是它在文件中的位置,它的长度随着匹配的情况而变化。LZ77从文件的开始处开始,一个字节一个字节的向后进行处理。一个固定大小的窗口(在当前处理字节之前,并且紧挨着当前处理字节),随着处理的字节不断的向后滑动,就象在阳光下,飞机的影子滑过大地一样。对于文件中的每个字节,用当前处理字节开始的串,和窗口中的每个串进行匹配,寻找最长的匹配串。窗口中的每个串指,窗口中每个字节开始的串。如果当前处理字节开始的串在窗口中有匹配串,就用(之间的距离,匹配长度)这样一对信息,来替换当前串,然后从刚才处理完的串之后的下一个字节,继续处理。如果当前处理字节开始的串在窗口中没有匹配串,就不做改动的输出当前处理字节。处理文件中第一个字节的时候,窗口在当前处理字节之前,也就是还没有滑到文件上,这时窗口中没有任何内容,被处理的字节就会不做改动的输出。随着处理的不断向后,窗口越来越多的滑入文件,最后整个窗口滑入文件,然后整个窗口在文件上向后滑动,直到整个文件结束。,可以区分