[發明專利]一種LZ77壓縮算法的壓縮參數分析計算方法和系統

在審

• 申請號: 202210677102.1
• 申請日: 2022-06-15
• 公開（公告）號: CN115037309A
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發明（設計）人: 杜輝陽
• 申請（專利權）人: 廈門市美亞柏科信息股份有限公司
• 主分類號: H03M7/30
• 分類號: H03M7/30
• 代理公司: 廈門福貝知識產權代理事務所(普通合伙) 35235
• 代理人: 郭涵煒

本發明給出了一種LZ77壓縮算法的壓縮參數分析計算方法和系統，包括判斷壓縮數據流的LZ77碼采用的是標志位法或轉義碼法；對于標志位法，利用獲取的標志位B、距離碼占用的比特位數位D、長度碼占用的比特位數位L對數據流S進行解壓縮獲取壓縮數據流Q，確定距離碼占用的比特位數為L；對于轉義碼法，分析出距離為K的距離碼及拓展碼；響應于K＞L，生成距離為1～4的特殊可壓縮數據注入LZ77壓縮器獲取到壓縮數據，計算出距離為1～4距離的距離轉義碼及拓展碼。該方法根據枚舉并計算出LZ77壓縮參數，從而實現數據解壓縮，解決了黑盒壓縮器無法的解壓縮的問題，在數據分析的應用上具有重大創新性和實際意義。

技術領域

本發明涉及計算機數據恢復及數據取證領域，尤其是一種LZ77壓縮算法的壓縮參數分析計算方法和系統。

背景技術

LZ77壓縮算法是由Jacob Ziv和Abraham Lempel在1977年提出的一種通用無損壓縮算法。經常被改造應用于各類壓縮器。比如壓縮軟件、數據處理器、文件系統、數據流處理器、嵌入式設備、硬盤等等。但是在取證分析時候獲取到的經常只有數據和一個LZ77的黑盒壓縮器，沒有壓縮參數。市面上只有ZIP、7ZIP等壓縮軟件可以對已知壓縮參數的壓縮數據進行解壓縮，對于定制類壓縮器并沒有對應軟件能對數據進行解壓縮。

現在市面上還沒有發現軟件能夠自行計算壓縮數據地壓縮參數。采用LZ77通用壓縮算法再自定義編碼格式地壓縮數據，如果沒有對應的解壓器，便無法正確解壓數據。

發明內容

為了解決現有技術中還沒有發現軟件能夠自行計算壓縮數據地壓縮參數，采用LZ77通用壓縮算法再自定義編碼格式地壓縮數據，如果沒有對應的解壓器，便無法正確解壓數據等技術問題，本發明提出了一種LZ77壓縮算法的壓縮參數分析計算方法和系統，以解決上述技術問題。

根據本發明的第一方面，提出了一種LZ77壓縮算法的壓縮參數分析計算方法，包括：

S100：判斷壓縮數據流的LZ77碼采用的是標志位法或轉義碼法；

S200：對于標志位法：

S201：生成4K全0數據的數據流并將數據流的第一個字節修改成0x01，將數據流注入LZ77壓縮器獲得壓縮數據流；從壓縮數據流中取出第一個比特，第一個比特為字符碼的標志位B；

S202：從不可壓縮數據的集合U中取出2^D個字節的不可壓縮數據，并復制成64M的數據流，將數據流注入LZ77壓縮器獲得壓縮數據流S；

S203：響應于壓縮數據流S小于64M，設定距離碼占用的比特位數位D，從集合U中取出2^L個字節的不可壓縮數據，并復制成64組數據流O，將數據流O注入LZ77壓縮器獲得壓縮數據流S，利用標志位B、距離碼占用的比特位數位D、長度碼占用的比特位數位L對數據流S進行解壓縮獲取壓縮數據流Q，響應于數據流O與壓縮數據流Q一致，則確定距離碼占用的比特位數為L；

S300：對于轉義碼法：

S301：將0x00～0xFF制作成數據流并注入LZ77黑壓縮器獲得壓縮數據流S，計算壓縮數據流S的長度Len；

S302：根據H＝Len/256，T＝Len％256，響應于T為0，一次性取出H個比特位，連續獲取256次，從集合U中取出2^D個字節的不可壓縮數據，并復制成64M的數據流，將數據流注入LZ77壓縮器獲得壓縮數據流S；

S303：響應于壓縮數據流S小于(64M/8)*H，設定滑動窗口的大小L為2^D，從集合U中取出K個字節的不可壓縮數據，并復制成64組數據流O，將數據流O注入LZ77壓縮器獲得壓縮數據流S，從數據流S中取出數據為距離碼的LZ77碼，并分析出距離為K的距離碼及拓展碼；