LZSS压缩数据误码检测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于数据压缩存储技术领域，特别涉及一种LZSS压缩数据误码检测方法及装置，针对待检测的LZSS压缩数据，获取压缩数据单元结构，无损数据压缩过程中前视窗口和搜索窗口两者长度，及码字(d,l)中d和l的二进制编码长度，d为搜索窗口中匹配字符串的起始位置到搜索窗口结束位置的距离，l为搜索到的最长匹配字符串的长度；依据前视窗口、搜索窗口、码字中二进制编码及压缩数据单元结构，对压缩数据错误编码进行检测。本发明专利技术直接从压缩数据中获取的单元结构及窗口码字长度，不添加任何的附加位完成误码检测，解决传统编码数据检错方法需要插入额外比特、降低压缩效率等问题，提高误码检测效率和检错性能，对数据压缩误码检测技术具有重要的指导意义。

Error detection method and device of LZSS compressed data

【技术实现步骤摘要】
LZSS压缩数据误码检测方法及装置
本专利技术属于数据压缩存储
，特别涉及一种LZSS压缩数据误码检测方法及装置。
技术介绍
对于任何形式的通信来说，只有当信息的发送方和接受方都能够理解编码机制的时候压缩数据通信才能够工作。在压缩过程中，在不丢失有用信息的前提下，缩减数据量以减少存储空间，提高其传输、存储和处理效率，或按照一定的算法对数据进行重新组织，减少数据的冗余和存储的空间的一种技术方法。数据压缩包括有损压缩和无损压缩。典型的无损压缩算法LZSS压缩文件在错误检测与纠正过程中，可通过对标志位和匹配长度作为错误敏感部分采用一元编码并插入同步序列，移至压缩编码开头的位置；还有采用不等错误保护方案，通过使用RS编码来进行错误检测，但是插入了额外比特来检错，降低了压缩率，改变了LZSS标准算法；或根据LZSS压缩准则进行错误检测，不需要插入额外比特，提高压缩比，但有三个缺点：一是只使用了LZSS编码规则进行检测，错误检测率低，二是没有提出可行的纠正损坏文件错误比特的方案，三是采用的检测方法基于一种修改过的LZSS压缩算法，不适用标准算法，不具有通用性，无法适用于其他类型的压缩文件；基于LZW的容错解压算法中，采用0阶马尔可夫模型作为语法模型检测压缩数据，通过源文件和压缩文件两种先验信息，但0阶马尔可夫模型对英文字母的错误检测以及纠正来说不够精确，其容错解压结果的性能无法达到一般要求。
技术实现思路
为此，本专利技术提供一种LZSS压缩数据误码检测方法及方法，不需要添加任何的附加位实现压缩数据中误码的检测，完全不会影响压缩性能，提高压缩数据检测的处理效率和准确度，降低存储设备的能耗。按照本专利技术所提供的设计方案，提供一种LZSS压缩数据误码检测方法，用于对LZSS压缩数据进行误码检测，包含：针对待检测的LZSS压缩数据，获取压缩数据单元结构，无损数据压缩过程中前视窗口和搜索窗口两者长度，及码字(d,l)中d和l的二进制编码长度，d为搜索窗口中匹配字符串的起始位置到搜索窗口结束位置的距离，l为搜索到的最长匹配字符串的长度；依据前视窗口、搜索窗口、码字中二进制编码及压缩数据单元结构，对压缩数据错误编码进行检测。作为本专利技术的LZSS压缩数据误码检测方法，进一步地，无损数据压缩过程中，依据最小匹配长度确定编码结果的码字类型，使用1比特标志位对码字类型进行指示。作为本专利技术的LZSS压缩数据误码检测方法，进一步地，无损数据压缩过程中，通过寻找存储在前视窗口和搜索窗口中的最长匹配字符串，如果最长匹配字符串的长度不小于最小匹配长度L，则输出类型为码字(d,l)，前视窗口和搜索窗口分别向后滑动l个字符；如果最长匹配字符串的长度小于L，则输出类型为存储在前视窗口中的第一个字符c，前视窗口和搜索窗口分别向后滑动1个字符；重复执行，直到前视窗口变为空为止。作为本专利技术的LZSS压缩数据误码检测方法，进一步地，压缩数据被分割若干单元结构，每个单元结构包含标志子单元和存放编码数据子单元，其中，标志子单元中的每个比特位用于指示存放编码数据子单元存放编码数据的码字类型。作为本专利技术的LZSS压缩数据误码检测方法，进一步地，对压缩数据错误编码进行检测中，依次依据前视窗口和搜索窗口长度是否满足比特被充分利用的条件，单元结构中标志子单元获取的数据单元长度与存放编码数据子单元获取的数据单元长度是否一致，及搜索窗口、前视窗口是否均不小于码字中d和l的二进制编码长度的大小关系，若均满足，则判定压缩数据无错误，结束检测，若依次执行中有其中一项不满足，则直接判定压缩数据有错并结束检测。作为本专利技术的LZSS压缩数据误码检测方法，进一步地，比特被充分利用的条件表示为：2M-1<Q≤2M,2N-1<W≤2N，其中，M、N分别表示码字(d,l)中d、l的二进制编码长度，W、Q分别表示前视窗口、搜索窗口长度。作为本专利技术的LZSS压缩数据误码检测方法，进一步地，单元结构中，设定标志子单元长度为8比特，则获取的数据单元长度一致性判定条件表示为：其中，Fi(1≤i≤8)表示标志子单元中的第i个标志位的取值，Li(1≤i≤8)表示Fi对应的第i个存放编码数据子单元的长度。作为本专利技术的LZSS压缩数据误码检测方法，进一步地，搜索窗口、前视窗口及码字中二进制编码长度大小关系判定中，依次判定是否满足：l≤W、d≤Q及l≤d若均满足，则判定压缩数据无错误，结束检测，若依次执行中有其中一项不满足，则直接判定压缩数据有错并结束检测，其中，W、Q分别表示前视窗口、搜索窗口长度进一步地，本专利技术还提供一种基于LZSS压缩数据误码检测装置，用于对LZSS压缩数据进行误码检测，包含：数据获取模块和编码检测模块，其中，数据获取模块，用于针对待检测的LZSS压缩数据，获取压缩数据单元结构，无损数据压缩过程中前视窗口和搜索窗口两者长度，及码字(d,l)中d和l的二进制编码长度，d为搜索窗口中匹配字符串的起始位置到搜索窗口结束位置的距离，l为搜索到的最长匹配字符串的长度；编码检测模块，用于依据前视窗口、搜索窗口、码字中二进制编码及压缩数据单元结构，对压缩数据错误编码进行检测。进一步地，本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的LZSS压缩数据误码检测方法。本专利技术的有益效果：本专利技术利用直接从压缩数据中获取的单元结构及窗口码字长度，不添加任何的附加位来检测压缩数据中的误码，完全不会影响压缩性能，解决传统编码数据检错方法需要插入额外比特、降低压缩效率等的问题，进一步提高误码检测效率和检错性能，对数据压缩误码检测技术具有重要的指导意义。附图说明：图1为本专利技术实施例中误码检测方法流程示意图；图2为本专利技术实施例中比特分配示意图；图3为本专利技术实施例中LZSS压缩数据的单元结构示意图；图4为本专利技术实施例中编码结果示意；图5为本专利技术实施例中编码检测算法示意图；图6为本专利技术实施例中误码检测装置示意图；图7为本专利技术实施例压缩性能验证中不同编码方式下压缩率大小折线图；图8为本专利技术实施例检错性能验证中错误检出率与比特数关系示意图；图9为本专利技术实施例运行时间分析中方案对比折线图。具体实施方式：为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚、明白，下面结合附图和技术方案对本专利技术作进一步详细的说明。LZ77通过输出实际字符解决了在窗口中没有找到匹配字符串的问题，但是这种压缩算法仍然有冗余存在，它的压缩率也可以进一步地提高。LZ77的冗余主要体现在两个方面，一是空指针的情况，另一个是编码器可能输出额外的字符，由于LZ77算法匹配到字符串后输出匹配后前向缓冲区中的第一个字符，该字符可能包含在下一个匹配串中。LZSS有效解决了这个问题，降低了这种冗余，如果匹配串的长度比最小匹配长度长，就输出指针，否则输出真实的字符。针对现有压缩编码错误检测中存本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种LZSS压缩数据误码检测方法，用于对LZSS压缩数据进行误码检测，其特征在于，包含：/n针对待检测的LZSS压缩数据，获取压缩数据单元结构，无损数据压缩过程中前视窗口和搜索窗口两者长度，及码字(d,l)中d和l的二进制编码长度，d为搜索窗口中匹配字符串的起始位置到搜索窗口结束位置的距离，l为搜索到的最长匹配字符串的长度；/n依据前视窗口、搜索窗口、码字中二进制编码及压缩数据单元结构，对压缩数据错误编码进行检测。/n

【技术特征摘要】
1.一种LZSS压缩数据误码检测方法，用于对LZSS压缩数据进行误码检测，其特征在于，包含：
针对待检测的LZSS压缩数据，获取压缩数据单元结构，无损数据压缩过程中前视窗口和搜索窗口两者长度，及码字(d,l)中d和l的二进制编码长度，d为搜索窗口中匹配字符串的起始位置到搜索窗口结束位置的距离，l为搜索到的最长匹配字符串的长度；
依据前视窗口、搜索窗口、码字中二进制编码及压缩数据单元结构，对压缩数据错误编码进行检测。


2.根据权利要求1所述的LZSS压缩数据误码检测方法，其特征在于，无损数据压缩过程中，依据最小匹配长度确定编码结果的码字类型，使用1比特标志位对码字类型进行指示。


3.根据权利要求1或2所述的LZSS压缩数据误码检测方法，其特征在于，无损数据压缩过程中，通过寻找存储在前视窗口和搜索窗口中的最长匹配字符串，如果最长匹配字符串的长度不小于最小匹配长度L，则输出类型为码字(d,l)，前视窗口和搜索窗口分别向后滑动l个字符；如果最长匹配字符串的长度小于L，则输出类型为存储在前视窗口中的第一个字符c，前视窗口和搜索窗口分别向后滑动1个字符；重复执行，直到前视窗口变为空为止。


4.根据权利要求1或2所述的LZSS压缩数据误码检测方法，其特征在于，压缩数据被分割若干单元结构，每个单元结构包含标志子单元和存放编码数据子单元，其中，标志子单元中的每个比特位用于指示存放编码数据子单元存放编码数据的码字类型。


5.根据权利要求4所述的LZSS压缩数据误码检测方法，其特征在于，对压缩数据错误编码进行检测中，依次依据前视窗口和搜索窗口长度是否满足比特被充分利用的条件，单元结构中标志子单元获取的数据单元长度与存放编码数据子单元获取的数据单元长度是否一致，及
搜索窗口、前视窗口是否均不小于码字中d和l的二进制编码长度的大小关系，若均满足，则判定压缩数据无错...

【专利技术属性】
技术研发人员：王刚，靳彦青，彭华，周玉梅，许漫坤，李天昀，汪然，刘倩，张光伟，丰一伟，
申请(专利权)人：中国人民解放军战略支援部队信息工程大学，
类型：发明
国别省市：河南;41