專利名稱：一種解壓縮方法、系統(tǒng)和系統(tǒng)制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計算機(jī)數(shù)據(jù)壓縮領(lǐng)域，尤其涉及一種解壓縮方法、系統(tǒng)和系統(tǒng)制作方法。
背景技術(shù)：
LZW壓縮算法是一種通用的無損壓縮方法，廣泛應(yīng)用于圖像和文本處理過程中。該壓縮算法是根據(jù)其三個主要的發(fā)明人Lempel、Zif、Welch名字的首字母命名的。LZW壓縮算法的優(yōu)點(diǎn)在于該壓縮算法的自適應(yīng)，即無論是壓縮過程還是解壓縮流程除了數(shù)據(jù)流以外不需要額外的數(shù)據(jù)；適應(yīng)性廣，即無論是圖像數(shù)據(jù)還是正文數(shù)據(jù)均可采用；對輸入數(shù)據(jù)流的快速適應(yīng)性以及壓縮的速度快。
目前，LZW壓縮算法對應(yīng)的解壓縮流程如圖1所示，包括以下步驟步驟S101，初始化解壓縮環(huán)境，具體包括初始化us(unit size，數(shù)據(jù)單元的位數(shù))、clear碼(清空碼)、eod碼(end of data，結(jié)束碼)和當(dāng)前壓縮碼字的長度len；步驟S102，從數(shù)據(jù)流中讀取len位數(shù)據(jù)，即讀取一個碼字code；步驟S103，判斷該碼字是否eod碼，如果是，解壓縮流程結(jié)束，否則，進(jìn)行步驟S104；步驟S104，判斷該碼字是否clear碼，如果是，進(jìn)行步驟S105，否則進(jìn)行步驟S106；步驟S105，初始化字典，具體包括初始化下一個將要生成的字典入口next、當(dāng)前長度編碼的最大碼字max，在初始化字典完成后返回步驟S102；根據(jù)LZW壓縮算法的規(guī)定，壓縮數(shù)據(jù)流第一個出現(xiàn)的碼字一定是clear碼，從而在對壓縮數(shù)據(jù)流進(jìn)行解壓縮之前可以對字典進(jìn)行初始化。在具體實(shí)現(xiàn)時，在步驟S101中定義當(dāng)前壓縮碼字的長度len的工作也可以在讀取到clear碼時進(jìn)行。
步驟S106，判斷該碼字是否已經(jīng)出現(xiàn)在字典中，如果是，進(jìn)行步驟S107，否則進(jìn)行步驟S108；在本步驟中，通過判斷code和next的大小來確定該碼字是否已經(jīng)出現(xiàn)在字典中，如果code小于next，則該碼字已經(jīng)出現(xiàn)在字典中，否則該碼字尚未出現(xiàn)在字典中。
步驟S107，以us位為單位在字典中查找該碼字對應(yīng)的數(shù)據(jù)，并按照查找的順序?qū)⒉檎业降臄?shù)據(jù)插入到棧中生成該碼字的解壓縮數(shù)據(jù)串，用參數(shù)finchar記錄該數(shù)據(jù)串中最后查找到的數(shù)據(jù)，進(jìn)行步驟S109；步驟S108，將參數(shù)finchar記錄的數(shù)據(jù)復(fù)制到該棧的棧底，當(dāng)前finchar記錄的數(shù)據(jù)為在解壓縮相鄰上一個碼字old時最后查找到的數(shù)據(jù)，然后在字典中重新查找上一個碼字old對應(yīng)的數(shù)據(jù)，并按照查找的順序?qū)⒉檎业降臄?shù)據(jù)插入到該棧中生成該碼字的解壓縮數(shù)據(jù)串；步驟S109，將棧中的解壓縮數(shù)據(jù)串轉(zhuǎn)移到輸出緩沖區(qū)中；步驟S110，在字典中增加入口next；步驟111，為下一次解壓縮建立環(huán)境，返回步驟S102。
在上述流程的步驟S108中，在當(dāng)前讀取的碼字code還未出現(xiàn)在字典中時，需要在字典中重新查找上一個碼字old對應(yīng)的解壓縮數(shù)據(jù)串，并將此數(shù)據(jù)串按照查找的順序插入到棧中，可見，雖然棧中當(dāng)前的數(shù)據(jù)串就是old對應(yīng)的解壓縮數(shù)據(jù)串，但是，在對還未出現(xiàn)在字典中的code進(jìn)行處理時，卻沒有利用棧中的當(dāng)前數(shù)據(jù)串，而是重新在字典中查找了old對應(yīng)的數(shù)據(jù)串，工作量較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種解壓縮方法、系統(tǒng)和制作方法，用以提高LZW解壓縮的速度。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種解壓縮方法，依次讀取待處理碼字并生成對應(yīng)的解壓縮數(shù)據(jù)串；當(dāng)所述待處理碼字是字典中尚未出現(xiàn)的碼字時，根據(jù)所述待處理碼字的相鄰上一個碼字的解壓縮數(shù)據(jù)串，生成所述待處理碼字的解壓縮數(shù)據(jù)串。
進(jìn)一步地，上述方法還可具有以下特點(diǎn)當(dāng)所述待處理碼字是字典中已經(jīng)出現(xiàn)的且非清空碼和結(jié)束碼的碼字時，在字典中查找所述待處理碼字對應(yīng)的數(shù)據(jù)，并按照查找的順序?qū)⑺鰯?shù)據(jù)壓入棧來生成所述待處理碼字的解壓縮數(shù)據(jù)串。
進(jìn)一步地，上述方法還可具有以下特點(diǎn)當(dāng)所述待處理碼字是字典中尚未出現(xiàn)的碼字時，生成所述待處理碼字的解壓縮數(shù)據(jù)串的具體方法為移動所述棧的棧底，將所述棧的棧頂元素復(fù)制到移動后的棧底。
進(jìn)一步地，上述方法還可具有以下特點(diǎn)在生成所述待處理碼字的解壓縮數(shù)據(jù)串后，倒序轉(zhuǎn)移所述數(shù)據(jù)串到輸出緩沖區(qū)，并在字典中增加新入口。
進(jìn)一步地，上述方法還可具有以下特點(diǎn)當(dāng)所述待處理碼字是字典中已經(jīng)出現(xiàn)的且非清空碼和結(jié)束碼的碼字時，在字典中查找所述待處理碼字對應(yīng)的數(shù)據(jù)，并按照查找順序的倒序?qū)⑺鰯?shù)據(jù)放入隊(duì)列來生成所述待處理碼字的解壓縮數(shù)據(jù)串。
進(jìn)一步地，上述方法還可具有以下特點(diǎn)當(dāng)所述待處理碼字是字典中尚未出現(xiàn)的碼字時，生成所述待處理碼字的解壓縮數(shù)據(jù)串的具體方法為移動所述隊(duì)列的隊(duì)列尾，將所述隊(duì)列的首元素復(fù)制到移動后的隊(duì)列尾。
進(jìn)一步地，上述方法還可具有以下特點(diǎn)在生成所述待處理碼字的解壓縮數(shù)據(jù)串后，復(fù)制所述數(shù)據(jù)串到輸出緩沖區(qū)，并在字典中增加新入口。
本發(fā)明還提供了一種解壓縮系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括用于依次讀取待處理碼字的讀取模塊；用于當(dāng)所述待處理碼字是字典中尚未出現(xiàn)的碼字時，根據(jù)所述待處理碼字的相鄰上一個碼字的解壓縮數(shù)據(jù)串，生成所述待處理碼字的解壓縮數(shù)據(jù)串的第一處理模塊。
進(jìn)一步地，上述系統(tǒng)還可具有以下特點(diǎn)所述系統(tǒng)包括用于當(dāng)所述待處理碼字是字典中已經(jīng)出現(xiàn)的且非清空碼和結(jié)束碼的碼字時，在字典中查找所述待處理碼字對應(yīng)的數(shù)據(jù)，并按照查找的順序?qū)⑺鰯?shù)據(jù)壓入棧來生成所述待處理碼字的解壓縮數(shù)據(jù)串的第二處理模塊。
進(jìn)一步地，上述系統(tǒng)還可具有以下特點(diǎn)所述系統(tǒng)包括用于在生成所述待處理碼字的解壓縮數(shù)據(jù)串后，倒序轉(zhuǎn)移所述數(shù)據(jù)串到輸出緩沖區(qū)，并在字典中增加新入口的第一控制模塊。
進(jìn)一步地，上述系統(tǒng)還可具有以下特點(diǎn)所述系統(tǒng)包括用于當(dāng)所述待處理碼字是字典中已經(jīng)出現(xiàn)的且非清空碼和結(jié)束碼的碼字時，在字典中查找所述待處理碼字對應(yīng)的數(shù)據(jù)，并按照查找順序的倒序?qū)⑺鰯?shù)據(jù)放入隊(duì)列來生成所述待處理碼字的解壓縮數(shù)據(jù)串的第三處理模塊。
進(jìn)一步地，上述系統(tǒng)還可具有以下特點(diǎn)所述系統(tǒng)包括用于在生成所述待處理碼字的解壓縮數(shù)據(jù)串后，復(fù)制所述數(shù)據(jù)串到輸出緩沖區(qū)，并在字典中增加新入口的第二控制模塊。
本發(fā)明還提供了一種解壓縮系統(tǒng)制作方法，包括以下步驟設(shè)置讀取模塊，用于依次讀取待處理碼字；設(shè)置第一處理模塊，用于當(dāng)所述待處理碼字是字典中尚未出現(xiàn)的碼字時，根據(jù)所述待處理碼字的相鄰上一個碼字的解壓縮數(shù)據(jù)串，生成所述待處理碼字的解壓縮數(shù)據(jù)串。
進(jìn)一步地，上述制作方法還可具有以下特點(diǎn)還設(shè)置第二處理模塊，用于當(dāng)所述待處理碼字是字典中已經(jīng)出現(xiàn)的且非清空碼和結(jié)束碼的碼字時，在字典中查找所述待處理碼字對應(yīng)的數(shù)據(jù)，并按照查找的順序?qū)⑺鰯?shù)據(jù)壓入棧來生成所述待處理碼字的解壓縮數(shù)據(jù)串。
進(jìn)一步地，上述制作方法還可具有以下特點(diǎn)還設(shè)置第一控制模塊，用于在生成所述待處理碼字的解壓縮數(shù)據(jù)串后，倒序轉(zhuǎn)移所述數(shù)據(jù)串到輸出緩沖區(qū)，并在字典中增加新入口。
進(jìn)一步地，上述制作方法還可具有以下特點(diǎn)還設(shè)置第三處理模塊，用于當(dāng)所述待處理碼字是字典中已經(jīng)出現(xiàn)的且非清空碼和結(jié)束碼的碼字時，在字典中查找所述待處理碼字對應(yīng)的數(shù)據(jù)，并按照查找順序的倒序?qū)⑺鰯?shù)據(jù)放入隊(duì)列來生成所述待處理碼字的解壓縮數(shù)據(jù)串。
進(jìn)一步地，上述制作方法還可具有以下特點(diǎn)還設(shè)置第二控制模塊，用于在生成所述待處理碼字的解壓縮數(shù)據(jù)串后，復(fù)制所述數(shù)據(jù)串到輸出緩沖區(qū)，并在字典中增加新入口的第二控制模塊。
本發(fā)明有益效果如下在本發(fā)明中，依次讀取待處理碼字并生成對應(yīng)的解壓縮數(shù)據(jù)串；當(dāng)該待處理碼字是字典中尚未出現(xiàn)的碼字時，根據(jù)該待處理碼字的相鄰上一個碼字的解壓縮數(shù)據(jù)串，生成該待處理碼字的解壓縮數(shù)據(jù)串，而不用重新在字典中查找了該上一個碼字對應(yīng)的解壓縮數(shù)據(jù)串，減小了生成該待處理碼字的解壓縮數(shù)據(jù)串的工作量，提高了生成該待處理碼字的解壓縮數(shù)據(jù)串的速度。可見，采用本發(fā)明技術(shù)方案，可以提高解壓縮字典中尚未出現(xiàn)的碼字的速度，從而提高LZW解壓縮的整體速度。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中LZW壓縮算法對應(yīng)的解壓縮流程圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例一中LZW壓縮算法對應(yīng)的解壓縮流程圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例二中LZW壓縮算法對應(yīng)的解壓縮流程圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的核心思想是，依次讀取待處理碼字并生成對應(yīng)的解壓縮數(shù)據(jù)串；當(dāng)該待處理碼字是字典中尚未出現(xiàn)的碼字時，根據(jù)該待處理碼字的相鄰上一個碼字的解壓縮數(shù)據(jù)串，生成該待處理碼字的解壓縮數(shù)據(jù)串，而不用重新在字典中查找了該上一個碼字對應(yīng)的解壓縮數(shù)據(jù)串，提高解壓縮字典中尚未出現(xiàn)的碼字的速度，從而提高整個解壓縮流程的速度。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步地描述。
實(shí)施例一本實(shí)施例中，在LZW壓縮算法對應(yīng)的解壓縮流程中，當(dāng)當(dāng)前讀取的碼字code還未出現(xiàn)在字典中時，利用其相鄰上一個碼字的解壓縮數(shù)據(jù)串，即棧中當(dāng)前的數(shù)據(jù)串，來生成當(dāng)前讀取的碼字code對應(yīng)的解壓縮數(shù)據(jù)串，在具體的實(shí)現(xiàn)中，需要移動棧底，因此，在本實(shí)施例中需要將?？臻g擴(kuò)大，例如，現(xiàn)有技術(shù)中需要的最小?？臻g為N，則本實(shí)施例中需要的最小?？臻g為2×N-1，并將初始棧底指向該?？臻g的中央。
本實(shí)施例中，LZW壓縮算法對應(yīng)的解壓縮流程如圖2所示，包括以下步驟步驟S201，初始化解壓縮環(huán)境，具體包括初始化us、clear碼、eod碼和len；本步驟的具體實(shí)現(xiàn)代碼可以如下us＝8；//在本實(shí)施例中以us為8位(即一個字節(jié))為例來進(jìn)行說明clear＝1＜＜us；eod＝clear+1；len＝us+1；步驟S202，從數(shù)據(jù)流中讀取len位數(shù)據(jù)，即讀取一個碼字code；本步驟的具體實(shí)現(xiàn)代碼可以如下code＝readbits(len)；//從數(shù)據(jù)流中讀取len位數(shù)據(jù)，即一個碼字，并將其賦//值給code步驟S203，判斷該碼字是否eod碼，如果是，解壓縮流程結(jié)束，否則，進(jìn)行步驟S204；
步驟S204，判斷該碼字是否clear碼，如果是，進(jìn)行步驟S205，否則進(jìn)行步驟S206；步驟S205，初始化字典，具體包括初始化next、max以及棧的棧底，在初始化字典完成后返回步驟S202；本步驟的具體實(shí)現(xiàn)代碼可以如下next＝eod；max＝1＜＜len；bottom＝stack+size/2；//將棧底指向該?？臻g的中央和現(xiàn)有技術(shù)相比，在本步驟中，增加了初始化棧底的內(nèi)容，將初始棧底指向該棧空間的中央。
步驟S206，判斷該碼字是否已經(jīng)出現(xiàn)在字典中，如果是，進(jìn)行步驟S207，否則進(jìn)行步驟S208；在本步驟中，通過判斷code和next的大小來確定該碼字是否已經(jīng)出現(xiàn)在字典中，如果code小于next，則該碼字已經(jīng)出現(xiàn)在字典中，否則該碼字尚未出現(xiàn)在字典中。
步驟S207，以us位為單位在字典中查找該碼字對應(yīng)的數(shù)據(jù)，并按照查找的順序?qū)⒉檎业降臄?shù)據(jù)插入到該棧中生成該碼字的解壓縮數(shù)據(jù)串，用參數(shù)finchar記錄該數(shù)據(jù)串中最后查找到的數(shù)據(jù)，進(jìn)行步驟S209；本步驟的具體實(shí)現(xiàn)代碼可以如下top＝lookup(bottom，code)；其中l(wèi)ookup的定義為unit*lookup(p，code){finchar＝code；while(finchar＞clear){*p++＝k[finchar]； //k[finchar]表示finchar的后綴碼字，
//‘*p++＝k[finchar]’表示將finchar的后//綴碼字插入指針p指向的數(shù)據(jù)單元，然//后移動指針pfinchar＝l[finchar]； //l[finchar]表示finchar碼字的前綴碼字}*p＝finchar；return p；//返回數(shù)據(jù)串的棧頂元素的指針}步驟S208，在當(dāng)前棧的基礎(chǔ)上移動棧底，將該棧當(dāng)前的棧頂元素復(fù)制到當(dāng)前棧底；本步驟的具體實(shí)現(xiàn)代碼可以如下bottom--；//移動棧底*bottom＝finchar；//把棧頂元素復(fù)制到棧底由于該棧中當(dāng)前的數(shù)據(jù)串即為上一個碼字old的解壓縮數(shù)據(jù)串，因此，只需要利用該棧當(dāng)前的數(shù)據(jù)串，移動該棧的棧底并將該棧當(dāng)前的棧頂元素復(fù)制到當(dāng)前棧底，即可得到當(dāng)前需要解壓縮的碼字code的解壓縮數(shù)據(jù)串，而不需要重新在字典中查找了old對應(yīng)的解壓縮數(shù)據(jù)串，減少解壓縮字典中未出現(xiàn)的碼字時的工作量，提高解壓縮字典中未出現(xiàn)的碼字時的速度。
步驟S209，將棧中的數(shù)據(jù)串轉(zhuǎn)移到輸出緩沖區(qū)中；由于如果下一個要解壓縮的碼字是尚未在字典中出現(xiàn)的碼字，則需要利用當(dāng)前棧中的數(shù)據(jù)串來生成下一個要解壓縮的碼字的解壓縮數(shù)據(jù)串，因此，在本步驟中，轉(zhuǎn)移棧中的數(shù)據(jù)串時，不能直接利用指向棧頂?shù)闹羔榯op來轉(zhuǎn)移，要保持top的值不變，而可以利用一個臨時變量p，將top的值賦予p來進(jìn)行數(shù)據(jù)串的轉(zhuǎn)移，因此本步驟的具體實(shí)現(xiàn)代碼可以如下p＝top；while(p＞＝bottom)//從棧頂?shù)綏５籽h(huán)putout(*p--，out)；//將數(shù)據(jù)單元復(fù)制到輸出緩沖區(qū)可見，由于在本實(shí)施例中可能需要移動棧底，因此，在該代碼中，從棧頂?shù)綏５椎难h(huán)判斷指針的數(shù)值是否大于等于bottom來實(shí)現(xiàn)，該bottom是一個變量，而不是像現(xiàn)有技術(shù)中一樣判斷指針的數(shù)值是否大于stack來實(shí)現(xiàn)，該stack是一個固定值。
步驟S210，在字典中增加入口next；本步驟的具體實(shí)現(xiàn)代碼可以如下l[next]＝old；//將上一個碼字old賦予next作為前綴碼字k[next]＝finchar；//將參數(shù)finchar記錄的數(shù)據(jù)賦予next作為后綴碼字步驟S211，為下一次解壓縮建立環(huán)境，返回步驟S202。
本步驟的具體實(shí)現(xiàn)代碼可以如下if(++next＝＝max){len++； //增加編碼長度max＝1＜＜len；}old＝code； //將當(dāng)前讀取的碼字code賦予old，在解壓縮下一個碼字//時作為其相鄰的上一個被解壓縮的碼字在本實(shí)施例中，當(dāng)當(dāng)前讀取的碼字code還未出現(xiàn)在字典中時，不需要在字典中重新查找old對應(yīng)的解壓縮數(shù)據(jù)串來生成code對應(yīng)的解壓縮數(shù)據(jù)串，而僅僅是在old對應(yīng)的解壓縮數(shù)據(jù)串基礎(chǔ)上增加一個數(shù)據(jù)得到code對應(yīng)的解壓縮數(shù)據(jù)串，減少了生成還未出現(xiàn)在字典中的code對應(yīng)的解壓縮數(shù)據(jù)串的工作量，在保持解壓縮結(jié)果和解壓縮處理流程的情況下，有效地提高基于LZW字典壓縮的數(shù)據(jù)流的解壓縮速度。
實(shí)施例二為了使基于LZW字典壓縮的數(shù)據(jù)流的解壓縮速度進(jìn)一步提高，在本實(shí)施例中，在隊(duì)列中生成被解壓縮的碼字對應(yīng)的解壓縮數(shù)據(jù)串，如此解壓縮速度會在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高，尤其是當(dāng)數(shù)據(jù)單元位數(shù)為一個字節(jié)、或者2的冪時。采用本實(shí)施例的技術(shù)方案，將解壓縮數(shù)據(jù)串輸出時倒序的轉(zhuǎn)移過程變成了內(nèi)存的拷貝過程，因此，在16位、32位和64位平臺上解壓縮的速度能得到進(jìn)一步提高。
本實(shí)施例中，LZW壓縮算法對應(yīng)的解壓縮流程如圖3所示，包括以下步驟步驟S301，初始化解壓縮環(huán)境，具體包括初始化us、clear碼、eod碼和len；本步驟的具體實(shí)現(xiàn)代碼可以如下us＝8；//在本實(shí)施例中以us為8位(即一個字節(jié))為例來進(jìn)行說明clear＝1＜＜us；eod＝clear+1；len＝us+1；步驟S302，從數(shù)據(jù)流中讀取len位數(shù)據(jù)，即讀取一個碼字code；本步驟的具體實(shí)現(xiàn)代碼可以如下code＝readbits(len)；//從數(shù)據(jù)流中讀取len位數(shù)據(jù)，即一個碼字，并將其賦//值給code步驟S303，判斷該碼字是否eod碼，如果是，解壓縮流程結(jié)束，否則，進(jìn)行步驟S304；步驟S304，判斷該碼字是否clear碼，如果是，進(jìn)行步驟S305，否則進(jìn)行步驟S306；步驟S305，初始化字典，具體包括初始化next、max以及隊(duì)列尾，在初始化字典完成后返回步驟S302；本步驟的具體實(shí)現(xiàn)代碼可以如下next＝eod；max＝1＜＜len；tail＝queue+size/2；//將隊(duì)列尾移至緩沖區(qū)中間和現(xiàn)有技術(shù)相比，在本步驟中，增加了初始化隊(duì)列尾的內(nèi)容，將隊(duì)列尾移至緩沖區(qū)中間。
步驟S306，判斷該碼字是否已經(jīng)出現(xiàn)在字典中，如果是，進(jìn)行步驟S307，否則進(jìn)行步驟S308；在本步驟中，通過判斷code和next的大小來確定該碼字是否已經(jīng)出現(xiàn)在字典中，如果code小于next，則該碼字已經(jīng)出現(xiàn)在字典中，否則該碼字尚未出現(xiàn)在字典中。
步驟S307，以us位為單位在字典中查找該碼字對應(yīng)的數(shù)據(jù)，并按照查找順序的倒序?qū)⒉檎业降臄?shù)據(jù)放入隊(duì)列中生成該碼字對應(yīng)的解壓縮數(shù)據(jù)串，用參數(shù)finchar記錄該數(shù)據(jù)串中最后查找到的數(shù)據(jù)，進(jìn)行步驟S309；本步驟的具體實(shí)現(xiàn)代碼可以如下head＝lookup2(tail，code)；其中l(wèi)ookup2的定義為unit*lookup2(p，code){finchar＝code；while(finchar＞clear){*p--＝k[finchar]；finchar＝l[finchar]；}*p＝finchar；return p；//返回數(shù)據(jù)串的隊(duì)列頭部元素的指針}步驟S308，在當(dāng)前隊(duì)列的基礎(chǔ)上移動隊(duì)列尾，將隊(duì)列中當(dāng)前的首元素復(fù)制到隊(duì)列尾；本步驟的具體實(shí)現(xiàn)代碼可以如下
tail++；//移動隊(duì)列尾*tail＝finchar；//把隊(duì)列首元素復(fù)制到隊(duì)列尾由于隊(duì)列中當(dāng)前的數(shù)據(jù)串即為上一個碼字old對應(yīng)的解壓縮數(shù)據(jù)串，因此，只需要利用隊(duì)列中當(dāng)前的數(shù)據(jù)串，移動隊(duì)列尾并將隊(duì)列當(dāng)前的首元素復(fù)制到當(dāng)前隊(duì)列尾，即可得到當(dāng)前需要解壓縮的碼字code對應(yīng)的解壓縮數(shù)據(jù)串，而不需要重新在字典中查找了old對應(yīng)的解壓縮數(shù)據(jù)串，減少解壓縮字典中未出現(xiàn)的碼字時的工作量，提高解壓縮字典中未出現(xiàn)的碼字時的速度。
步驟S309，將隊(duì)列中的數(shù)據(jù)串以正序的方式轉(zhuǎn)移到輸出緩沖區(qū)；由于如果下一個要解壓縮的碼字是尚未在字典中出現(xiàn)的碼字，則需要利用當(dāng)前隊(duì)列中的數(shù)據(jù)串來生成下一個要解壓縮的碼字對應(yīng)的解壓縮數(shù)據(jù)串，因此，在本步驟中，轉(zhuǎn)移隊(duì)列中的數(shù)據(jù)串時，不能直接利用指向隊(duì)列首的指針head來轉(zhuǎn)移，要保持head的值不變，而可以利用一個臨時變量p，將head的值賦予p來進(jìn)行數(shù)據(jù)串的轉(zhuǎn)移，因此本步驟的具體實(shí)現(xiàn)代碼可以如下p＝head；while(p＜＝tail)//從隊(duì)列首到隊(duì)列尾循環(huán)putout(*p++，out)；//將數(shù)據(jù)單元復(fù)制到輸出緩沖區(qū)步驟S310，在字典中增加入口next；本步驟的具體實(shí)現(xiàn)代碼可以如下l[next]＝old；//將上一個碼字old賦予next作為前綴碼字k[next]＝finchar；//將參數(shù)finchar記錄的數(shù)據(jù)賦予next作為后綴碼字步驟S311，為下一次解壓縮建立環(huán)境，返回步驟S302。
本步驟的具體實(shí)現(xiàn)代碼可以如下if(++next＝＝max){len++； //增加編碼長度max＝1＜＜len；
}old＝code； //將當(dāng)前讀取的碼字code賦予old，在解壓縮下一個碼字//時作為其相鄰的上一個被解壓縮的碼字在本實(shí)施例中，當(dāng)當(dāng)前讀取的碼字code還未出現(xiàn)在字典中時，同樣不需要在字典中重新查找old對應(yīng)的解壓縮數(shù)據(jù)串來生成code對應(yīng)的解壓縮數(shù)據(jù)串，而僅僅是在old對應(yīng)的解壓縮數(shù)據(jù)串基礎(chǔ)上增加一個數(shù)據(jù)得到code對應(yīng)的解壓縮數(shù)據(jù)串，減少了生成還未出現(xiàn)在字典中的code對應(yīng)的解壓縮數(shù)據(jù)串的工作量，在保持解壓縮結(jié)果和解壓縮處理流程的情況下，有效地提高基于LZW字典壓縮的數(shù)據(jù)流的解壓縮速度。并且，采用本實(shí)施例技術(shù)方案，將數(shù)據(jù)串輸出時倒序的轉(zhuǎn)移過程變成了內(nèi)存的拷貝過程，可以進(jìn)行批量復(fù)制，因此，可以進(jìn)一步地提高LZW的解壓縮速度。
本發(fā)明的一個實(shí)施例中的解壓縮系統(tǒng)包括用于依次讀取待處理碼字的讀取模塊；用于當(dāng)該待處理碼字是字典中尚未出現(xiàn)的碼字時，根據(jù)該待處理碼字的相鄰上一個碼字的解壓縮數(shù)據(jù)串，生成該待處理碼字的解壓縮數(shù)據(jù)串的第一處理模塊。
該解壓縮系統(tǒng)可以包括用于當(dāng)該待處理碼字是字典中已經(jīng)出現(xiàn)的且非清空碼和結(jié)束碼的碼字時，在字典中查找該待處理碼字對應(yīng)的數(shù)據(jù)，并按照查找的順序?qū)?shù)據(jù)壓入棧來生成該待處理碼字的解壓縮數(shù)據(jù)串的第二處理模塊。
該解壓縮系統(tǒng)可以包括用于在生成該待處理碼字的解壓縮數(shù)據(jù)串后，倒序轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)串到輸出緩沖區(qū)，并在字典中增加新入口的第一控制模塊。
該解壓縮系統(tǒng)可以包括用于當(dāng)該待處理碼字是字典中已經(jīng)出現(xiàn)的且非清空碼和結(jié)束碼的碼字時，在字典中查找該待處理碼字對應(yīng)的數(shù)據(jù)，并按照查找順序的倒序?qū)?shù)據(jù)放入隊(duì)列來生成該待處理碼字的解壓縮數(shù)據(jù)串的第三處理模塊。
該解壓縮系統(tǒng)可以包括用于在生成該待處理碼字的解壓縮數(shù)據(jù)串后，復(fù)制數(shù)據(jù)串到輸出緩沖區(qū)，并在字典中增加新入口的第二控制模塊。
本發(fā)明的一個實(shí)施例中的解壓縮系統(tǒng)制作方法，包括以下步驟設(shè)置讀取模塊，用于依次讀取待處理碼字；設(shè)置第一處理模塊，用于當(dāng)該待處理碼字是字典中尚未出現(xiàn)的碼字時，根據(jù)該待處理碼字的相鄰上一個碼字的解壓縮數(shù)據(jù)串，生成該待處理碼字的解壓縮數(shù)據(jù)串。
還可以設(shè)置第二處理模塊，用于當(dāng)該待處理碼字是字典中已經(jīng)出現(xiàn)的且非清空碼和結(jié)束碼的碼字時，在字典中查找該待處理碼字對應(yīng)的數(shù)據(jù)，并按照查找的順序?qū)?shù)據(jù)壓入棧來生成該待處理碼字的解壓縮數(shù)據(jù)串。
還可以設(shè)置第一控制模塊，用于在生成該待處理碼字的解壓縮數(shù)據(jù)串后，倒序轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)串到輸出緩沖區(qū)，并在字典中增加新入口。
還可以設(shè)置第三處理模塊，用于當(dāng)該待處理碼字是字典中已經(jīng)出現(xiàn)的且非清空碼和結(jié)束碼的碼字時，在字典中查找該待處理碼字對應(yīng)的數(shù)據(jù)，并按照查找順序的倒序?qū)?shù)據(jù)放入隊(duì)列來生成該待處理碼字的解壓縮數(shù)據(jù)串。
還可以設(shè)置第二控制模塊，用于在生成該待處理碼字的解壓縮數(shù)據(jù)串后，復(fù)制數(shù)據(jù)串到輸出緩沖區(qū)，并在字典中增加新入口的第二控制模塊。
顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種解壓縮方法，依次讀取待處理碼字并生成對應(yīng)的解壓縮數(shù)據(jù)串；其特征在于，當(dāng)所述待處理碼字是字典中尚未出現(xiàn)的碼字時，根據(jù)所述待處理碼字的相鄰上一個碼字的解壓縮數(shù)據(jù)串，生成所述待處理碼字的解壓縮數(shù)據(jù)串。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述待處理碼字是字典中已經(jīng)出現(xiàn)的且非清空碼和結(jié)束碼的碼字時，在字典中查找所述待處理碼字對應(yīng)的數(shù)據(jù)，并按照查找的順序?qū)⑺鰯?shù)據(jù)壓入棧來生成所述待處理碼字的解壓縮數(shù)據(jù)串。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述待處理碼字是字典中尚未出現(xiàn)的碼字時，生成所述待處理碼字的解壓縮數(shù)據(jù)串的具體方法為移動所述棧的棧底，將所述棧的棧頂元素復(fù)制到移動后的棧底。
4.如權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，在生成所述待處理碼字的解壓縮數(shù)據(jù)串后，倒序轉(zhuǎn)移所述數(shù)據(jù)串到輸出緩沖區(qū)，并在字典中增加新入口。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述待處理碼字是字典中已經(jīng)出現(xiàn)的且非清空碼和結(jié)束碼的碼字時，在字典中查找所述待處理碼字對應(yīng)的數(shù)據(jù)，并按照查找順序的倒序?qū)⑺鰯?shù)據(jù)放入隊(duì)列來生成所述待處理碼字的解壓縮數(shù)據(jù)串。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述待處理碼字是字典中尚未出現(xiàn)的碼字時，生成所述待處理碼字的解壓縮數(shù)據(jù)串的具體方法為移動所述隊(duì)列的隊(duì)列尾，將所述隊(duì)列的首元素復(fù)制到移動后的隊(duì)列尾。
7.如權(quán)利要求5或6所述的方法，其特征在于，在生成所述待處理碼字的解壓縮數(shù)據(jù)串后，復(fù)制所述數(shù)據(jù)串到輸出緩沖區(qū)，并在字典中增加新入口。
8.一種解壓縮系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括用于依次讀取待處理碼字的讀取模塊；用于當(dāng)所述待處理碼字是字典中尚未出現(xiàn)的碼字時，根據(jù)所述待處理碼字的相鄰上一個碼字的解壓縮數(shù)據(jù)串，生成所述待處理碼字的解壓縮數(shù)據(jù)串的第一處理模塊。
9.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括用于當(dāng)所述待處理碼字是字典中已經(jīng)出現(xiàn)的且非清空碼和結(jié)束碼的碼字時，在字典中查找所述待處理碼字對應(yīng)的數(shù)據(jù)，并按照查找的順序?qū)⑺鰯?shù)據(jù)壓入棧來生成所述待處理碼字的解壓縮數(shù)據(jù)串的第二處理模塊。
10.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括用于在生成所述待處理碼字的解壓縮數(shù)據(jù)串后，倒序轉(zhuǎn)移所述數(shù)據(jù)串到輸出緩沖區(qū)，并在字典中增加新入口的第一控制模塊。
11.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括用于當(dāng)所述待處理碼字是字典中已經(jīng)出現(xiàn)的且非清空碼和結(jié)束碼的碼字時，在字典中查找所述待處理碼字對應(yīng)的數(shù)據(jù)，并按照查找順序的倒序?qū)⑺鰯?shù)據(jù)放入隊(duì)列來生成所述待處理碼字的解壓縮數(shù)據(jù)串的第三處理模塊。
12.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括用于在生成所述待處理碼字的解壓縮數(shù)據(jù)串后，復(fù)制所述數(shù)據(jù)串到輸出緩沖區(qū)，并在字典中增加新入口的第二控制模塊。
13.一種解壓縮系統(tǒng)制作方法，其特征在于，包括以下步驟設(shè)置讀取模塊，用于依次讀取待處理碼字；設(shè)置第一處理模塊，用于當(dāng)所述待處理碼字是字典中尚未出現(xiàn)的碼字時，根據(jù)所述待處理碼字的相鄰上一個碼字的解壓縮數(shù)據(jù)串，生成所述待處理碼字的解壓縮數(shù)據(jù)串。
14.如權(quán)利要求13所述的制作方法，其特征在于，還設(shè)置第二處理模塊，用于當(dāng)所述待處理碼字是字典中已經(jīng)出現(xiàn)的且非清空碼和結(jié)束碼的碼字時，在字典中查找所述待處理碼字對應(yīng)的數(shù)據(jù)，并按照查找的順序?qū)⑺鰯?shù)據(jù)壓入棧來生成所述待處理碼字的解壓縮數(shù)據(jù)串。
15.如權(quán)利要求14所述的制作方法，其特征在于，還設(shè)置第一控制模塊，用于在生成所述待處理碼字的解壓縮數(shù)據(jù)串后，倒序轉(zhuǎn)移所述數(shù)據(jù)串到輸出緩沖區(qū)，并在字典中增加新入口。
16.如權(quán)利要求13所述的制作方法，其特征在于，還設(shè)置第三處理模塊，用于當(dāng)所述待處理碼字是字典中已經(jīng)出現(xiàn)的且非清空碼和結(jié)束碼的碼字時，在字典中查找所述待處理碼字對應(yīng)的數(shù)據(jù)，并按照查找順序的倒序?qū)⑺鰯?shù)據(jù)放入隊(duì)列來生成所述待處理碼字的解壓縮數(shù)據(jù)串。
17.如權(quán)利要求16所述的制作方法，其特征在于，還設(shè)置第二控制模塊，用于在生成所述待處理碼字的解壓縮數(shù)據(jù)串后，復(fù)制所述數(shù)據(jù)串到輸出緩沖區(qū)，并在字典中增加新入口的第二控制模塊。
全文摘要
本發(fā)明涉及計算機(jī)數(shù)據(jù)壓縮領(lǐng)域，尤其涉及一種解壓縮方法、系統(tǒng)和系統(tǒng)制作方法，用以提高LZW解壓縮的速度。在本發(fā)明中，依次讀取待處理碼字并生成對應(yīng)的解壓縮數(shù)據(jù)串；當(dāng)該待處理碼字是字典中尚未出現(xiàn)的碼字時，根據(jù)該待處理碼字的相鄰上一個碼字的解壓縮數(shù)據(jù)串，生成該待處理碼字的解壓縮數(shù)據(jù)串。采用本發(fā)明技術(shù)方案，可以提高解壓縮字典中尚未出現(xiàn)的碼字的速度，從而提高LZW解壓縮的整體速度。
文檔編號H04N7/26GK101031079SQ200710065439
公開日2007年9月5日 申請日期2007年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月13日
發(fā)明者王劍 申請人:北京大學(xué), 北京北大方正電子有限公司, 北大方正集團(tuán)有限公司