Заявку на получение дополнительной информации по этому проекту можно заполнить здесь.
Номер 19-022-01 |
Наименование проекта MTF-алгоритм с логарифмической зависимостью сложности от мощности кодируемого алфавита |
Назначение Улучшение производительности алгоритмов компрессии класса MTF ("move-to-front"(BSTW),"стопка книг") |
Рекомендуемая область применения Программные и аппаратные средства компрессии данных с использованием моделей MTF ("move-to-front"(BSTW),"стопка книг") |
Описание Результат выполнения научно-исследовательской работы. Кодирование в параметрической системе кодовых множеств [1,2] позволяет предложить алгоритмически эффективную реализацию ранговой перестановочной схемы (mtf), в которой при перемещении кодируемого сообщения на первую позицию в списке одновременно производится перемещение вниз по списку не всех предшествующих ему до перемещения элементов, а только тех, длины кодовых слов которых могут измениться. Так как при использовании указанной параметрической системы кодовых множеств могут измениться лишь длины кодовых слов сообщений, перемещаемых между подмножествами [2], то общее число выполняемых перестановок сокращается до величины , где -наименьшее целое большее или равное . Алгоритм может применяться также с фиксированными кодами переменной длины, однако в этом случае избыточность кодирования несколько увеличится. Для быстрого доступа к индексам кодируемых сообщений алгоритм использует массив tbl[n,2], первый элемент которого хранит ранг соответствующего индексу сообщения, а второй ссылку, необходимую для выполнения обменов. 1.mtf-алгоритм кодера: 1.1. Инициализировать рабочие переменные и получить код сообщения из таблицы tbl. dword pres = 0; s = 1; byte n = 0; basetype pcode = c; ctrans; ingruppos; code= tbl[c][0]; 1.2. Выполнить цикл межгрупповых перестановок. while ( !( code < s="" )=""> { m = s - pres; ingruppos = (basetype) ( keys[n]++ % m + pres ) ; ctrans = tbl[ingruppos][1]; tbl[ingruppos][1] = pcode; tbl[pcode][0] = ingruppos; pcode =ctrans; pres = s; s <=>=> n++; } 1.3. Присвоить новые значения крайним переставляемым элементам: tbl[code][1] = pcode; tbl[pcode][0] = code; 1.4. Вернуть текущий индекс кодируемого сообщения для последующего формирования параметрически адаптивного рангового кода и вывода в выводной поток кодера. return code; Число итераций приведенного алгоритма не превышает , где - максимальная мощность кодируемого алфавита. Например, для алфавита из 65536 сообщений кодер выполнит на одно сообщение в худшем случае всего 16 циклов из нескольких элементарных операций целочисленной арифметики и назначений. Вектор keys длины [log 2(n)+1] поддерживает для каждой из log 2(n)+1 групп с равными длинами кодовых слов отдельный циклически изменяемый внутригрупповой указатель, используемый для выбора очередного элемента группы для обмена. Перестановочная схема декодирования симметрична и имеет те же оценки " память/время ": 2.mtf-алгоритм декодера: 2.1.Инициализированть рабочие переменные и получить индекс сообщения из таблицы tbl по его ранговому коду code. dword pres = 0; s = 1; byte n = 0; basetype pcode = c; ctrans; ingruppos; c = tbl[code][1]; 2.2. Выполнить цикл межгрупповых перестановок. while ( !( code < s="" )=""> { m = s - pres; ingruppos = (basetype) ( keys[n]++ % m + pres ) ; ctrans = tbl[ingruppos][1]; tbl[ingruppos][1] = pcode; tbl[pcode][0] = ingruppos; pcode =ctrans; pres = s; s <=>=> n++; } 2.3. Присвоить новые значения крайним переставляемым элементам: tbl[code][1] = pcode; tbl[pcode][0] = code; 2.4.Вернуть исходный код декодируемого сообщения для последующего его вывода в выводной поток декод\ера. return c; Литература: 1. Гаджиев Ю.А. Параметрически адаптивный ранговый код. Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. Вып. 1., Махачкала, 1997, стр. 3033. 2. Гаджиев Ю.А. Об избыточности кодирования в параметрически адаптивной ранговой схеме. Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. Вып. 2., Махачкала, 1998, стр. 23-26. |
Преимущества перед известными аналогами Высокая производительность обработки данных для алфавитов большой мощности |
Стадия освоения Проверено в лабораторных условиях. |
Результаты испытаний Соответствуют технической характеристике |
Технико-экономический эффект N-кратное снижение затрат времени центрального процессора ЭВМ при использовании программных средств компрессии на основе MTF-модели, где N=n/ , n-мощность алфавита. При n=65536 (16-разрядное слово), N=4096 |
Возможность передачи за рубеж Возможна передача за рубеж |
Дата поступления материала 28.05.2001 |
У павильонов Уральской выставки «ИННОВАЦИИ 2010» (г. Екатеринбург, 2010 г.)
Мероприятия на выставке "Инновации и инвестиции - 2008" (Югра, 2008 г.)
Открытие выставки "Малый бизнес. Инновации. Инвестиции" (г. Магнитогорск, 2007 г.)
Демонстрация разработок на выставке "Малый бизнес. Инновации. Инвестиции" (г. Магнитогорск, 2007 г.)