LZW压缩算法

LZW译码
• ZW译码算法中还用到另外两个术语：①当前码字(Current code word)：指当前正在处理的码字，用cW表示，用stri ng.cW表示当前缀-符串；②先前码字(Previous code wo rd)：指先于当前码字的码字，用pW表示，用string.pW表 示先前缀-符串。 • LZW译码算法开始时，译码词典与编码词典相同，它包含 所有可能的前缀根(roots)。LZW算法在译码过程中会记住 先前码字(pW)，从码字流中读当前码字(cW)之后输出当前 缀-符串string.cW，然后把用string.cW的第一个字符扩 展的先前缀-符串string.pW添加到词典中。
目录
• 1 LZW算法简介 • 2 LZW算法 • 2.1 LZW压缩算法 • 2.2 LZW解压算法 • 3 LZW压缩的特点
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LZW算法简介

LZW压缩算法的基本概念：LZW压缩有三个重要的对 象：数据流（Char Stream）、编码流（Code Stream）和编译 表（String Table）。在编码时，数据流是输入对象（文本文 件的据序列），编码流就是输出对象（经过压缩运算的编码 数据）；在解码时，编码流则是输入对象，数据流是输出对 象；而编译表是在编码和解码时都须要用借助的对象。字符 （Character）：最基础的数据元素，在文本文件中就是一个 字节，在光栅数据中就是一个像素的颜色在指定的颜色列表 中的索引值；字符串（String）：由几个连续的字符组成； 前缀（Prefix）：也是一个字符串，不过通常用在另一个字符 的前面，而且它的长度可以为0；根（Root）：一个长度的 字符串；编码（Code）：一个数字，按照固定长度（编码长 度）从编码流中取出，编译表的映射值；图案：一个字符串， 按不定长度从数据流中读出，映射到编译表条目.
• 步骤1： 开始时的词典包含所有可能的根(Root)，而当前前 缀P是空的； • 步骤2： 当前字符(C) ：=字符流中的下一个字符； • 步骤3： 判断缀-符串P+C是否在词典中 (1) 如果“是”：P ：= P+C // (用C扩展P) ； (2) 如果“否” ① 把代表当前前缀P的码字输出到码字流; ② 把缀-符串P+C添加到词典; ③ 令P ：= C //(现在的P仅包含一个字符C); • 步骤4： 判断码字流中是否还有码字要译 (1) 如果“是”，就返回到步骤2； (2) 如果“否” ① 把代表当前前缀P的码字输出到码字流; ② 结束。
LZW译码算法的具体执行步骤如下：

步骤1： 在开始译码时词典包含所有可能的前缀根(Root)。


步骤2： cW ：=码字流中的第一个码字。
步骤3： 输出当前缀-符串string.cW到字符流。 步骤4： 先前码字pW ：= 当前码字cW。 步骤5： 当前码字cW ：= 码字流中的下一个码字。 步骤6： 判断先前缀-符串string.cW是否在词典中 (1) 如果“是”，则： ① 把先前缀-符串string.cW输出到字符流。 ② 当前前缀P ：=先前缀-符串string.pW。 ③ 当前字符C ：=当前前缀-符串string.cW的第一个字符。 ④ 把缀-符串P+C添加到词典。 (2) 如果“否”，则： ① 当前前缀P ：=先前缀-符串string.pW。 ② 当前字符C ：=当前当缀P的第一个字符。 ③ 输出缀-符串P+C到字符流，然后把它添加到词典中。 步骤7： 判断码字流中是否还有码字要译
LZW算法简介
• LZW压缩算法的基本原理：提取原始文本文 件数据中的不同字符，基于这些字符创建一个编 译表，然后用编译表中的字符的索引来替代原始 文本文件数据中的相应字符，减少原始数据大小 。看起来和调色板图象的实现原理差不多，但是 应该注意到的是，我们这里的编译表不是事先创 建好的，而是根据原始文件数据动态创建的，解 码时还要从已编码的数据中还原出原来的编译表.
(1) 如果“是”，就返回到步骤4。
(2) 如果“否”, 结束。
LZW压缩的特点







LZW码能有效利用字符出现频率冗余度进行压缩，且字典是自适应生 成的，但通常不能有效地利用位置冗余度。 具体特点如下： l)LZW 压缩技术对于可预测性不大的数据具有较好的处理效果，常用 于TIF格式的 图像压缩 ，其平均压缩比在2：1以上，最高压缩比可达 到3：1。 2）对于数据流中连续重复出现的字节和字串，LZW 压缩技术具有很高 的压缩比。 3）除了用于图像数据处理以外，LZW 压缩技术还被用于文本程序等数 据压缩领域。 4)LZW压缩技术有很多变体，例如常见的ARC、RKARC、PKZIP高 效压缩程序。 5）对于任意宽度和像素位长度的图像，都具有稳定的压缩过程。压缩 和解压缩速度较快。 6）对机器硬件条件要求不高，在 Intel 80386的计算机上即可进行压缩 和解压缩。
LZW算法
算 法 流 程 图
LZW算法
LZW算法基于转换串表（字典）T，将输入 字符串映射成定长（通常为12位）的码字。在12位 4096种可能的代码中，256个代表单字符wenku.baidu.com剩下38 40给出现的字符串。 LZW字典中的字符串具有前缀性，即 ωK∈ T=>；ω∈T。
LZW编码算法的具体执行步骤