[發明專利]一種信息數據的循環壓縮及解壓方法

在審

• 申請號: 201410065262.6
• 申請日: 2014-02-26
• 公開（公告）號: CN104868923A
• 公開（公告）日: 2015-08-26
• 發明（設計）人: 高明利
• 申請（專利權）人: 高明利
• 主分類號: H03M7/30
• 分類號: H03M7/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種信息數據的循環壓縮及解壓的技術方案：信息數據如果未經無損壓縮處理，表達信息使用的字節包含的實際內容就是顯示出來的內容，這樣的字節類似于色彩學中的灰度像素點，所以將這類信息數據稱作灰度格式信息數據；信息數據如果經過無損壓縮處理，表達信息使用的字節包含的實際內容就不再是字節顯示出來內容，這樣的字節類似于色彩學中的彩色像素點，所以將這類信息數據稱作彩色格式信息數據；彩色格式信息數據使用的單位字節表達的比特量需要對應一個計量單位來描述，這個計量單位就是“比特域”，意指表達彩色格式信息數據的單位字節能夠表達的實際比特長度，當“比特域”趨于最大值時，彩色格式信息數據占用的“字節量”趨于最小，這時候將“比特域”趨于最大、占用的“字節量”趨于最小的彩色格式信息數據稱作“彩域”格式信息數據；本發明是首先將“定長字節”組成的無記憶均衡結構灰度格式數據無損改寫為“不定長比特段”組成的有記憶耗散結構的信息數據，這種“不定長比特段”會造成“定長字節”信息數據內部出現統計原理上使用頻度的“漲落”，該“漲落”又會針對信息數據內部的“信息冗余”產生一種“排擠效應”，接著利用霍夫曼編碼量化計算該“漲落”，將被排擠的“信息冗余”并從有記憶信息數據中提取出來，這樣一來，無記憶均衡結構信息數據無損改寫為有記憶耗散結構信息數據之后，其信息量就會降低，再將改寫過程產生的“記憶信息”以前綴或后綴的形式加載到有記憶耗散結構信息數據之中，就可將大字節量的灰度格式信息數據無損轉換為小字節量的彩色格式信息數據，接著，再將彩色格式信息數據虛擬為灰度格式信息數據，循環執行“結構改寫”和“漲落統計”方式的無損轉換過程，直至出現接近于最小字節量的彩色格式信息數據，這時候的信息數據就被循環壓縮成了彩域格式信息數據；由于“結構改寫”和“漲落統計”都是可逆的，所以要將信息數據由彩域格式循環解壓為灰度格式，只需要將灰度格式循環壓縮為彩域格式的整個過程逆向執行即可。

2.根據權利要求1，將灰度格式信息數據循環壓縮為彩域格式信息數據，采用的“結構改寫”和“漲落統計”的具體技術過程可通過如下八個步驟來完成：

第一步，構建一個存儲記憶信息的地址，再讀入灰度格式壓縮對象，判斷二進制表達的灰度格式壓縮對象中的0和1的個數的多少，如果1的個數<0的個數，則需要將0和1兩個數值置換，在存儲地址中賦值1，如果1的個數≥0的個數，則不做置換，在存儲地址中賦值0；

第二步，判斷灰度格式壓縮對象的首位比特值是0還是1，如果是0改寫為1，在存儲地址中再次賦值1，如果是1，則不做修改，在存儲地址中再次賦值0；

第三步，判斷灰度格式壓縮對象末尾比特值是0還是1，如果是1，則將其刪除，在存儲地址中再次賦值1，如果是0，則不做修改，在存儲地址中再次賦值0；

第四步、針對三步生成的字節型壓縮對象，將其具有的對稱結構改寫為耗散結構，具體改寫方法如下：

①、在改寫第二行中找出1、0組合的比特串，并在比特串之間用“，”隔開；

②、針對每個比特串，先正向查找1，出現連續兩個1，則在1后插入“，”以示分隔，只有一個1，則不動作；然后逆向查找0，出現連續四個或四個以上0，則在倒數第三個0的前端插入“，”以示分隔，只有一、二或三個0，則不動作；

③、針對①和②生成的用“，”分隔的若干比特串，用下表中的對應關系替換為字母A-H；

不定長比特串11101101001100100011000000字母ABCDEFGH

④、針對③生成的用“，”分隔開的若干字母，首先判斷字母個數的奇偶性，如果是奇數個字母，則在末尾處增加“，A”，并在存儲地址中再次賦值1；如果是偶數個字母，則不動作，并在存儲地址中再次賦值0；然后將相鄰字母兩兩組合，刪除兩兩組合字母之間的“，”，這時候字母組合對應的比特段就是“不定長比特段”，用字母組合表達的壓縮對象就是耗散結構的壓縮對象；

第五步、針對第一、二、三、四步執行過程生成的字母組合表達的耗散結構壓縮對象，將字母組合作為統計對象，采用已知的霍夫曼編碼無損壓縮算法對耗散結構的壓縮對象進行無損壓縮，生成的霍夫曼編碼和其后綴都用字節來表達；

第六步、首先將第一、二、三、四步執行過程生成的存儲地址中的“賦值”提取出來，如果是第一次壓縮，則再在該值的末端賦值1，如果不是第一次壓縮，則在該值的末端賦值0，接著將該值并用字節表達；然后將第一、二、三、四、五步執行過程生成的用字節表達的霍夫曼編碼的后綴提取出來，再和用字節表達的存儲地址中的“賦值”組合起來，共同構成第一次壓縮結果的前綴或后綴；再第一、二、三、四、五步生成的霍夫曼編碼提取出來，作為第一次壓縮結果的正文，再和第一次壓縮結果的前綴或后綴共同構成用字節表達的第一次壓縮生成的彩色格式壓縮結果；

第七步、將第六步生成的第一次壓縮生成的彩色格式壓縮結果虛擬為灰度格式壓縮對象，接著執行第一步至第六步，給出第二次壓縮生成的彩色格式壓縮結果；

第八步、以此類推，循環第一步至第六步，直至出現第n次壓縮結果的字節數量大于等于第n-1次壓縮結果的字節數量時，停止循環壓縮，給出第n-1次壓縮結果，該結果就是：“比特域”趨于最大、占用的“字節量”趨于最小的“彩域”格式信息數據。