[发明专利]一种信息数据的循环压缩及解压方法

权利要求书

1.一种信息数据的循环压缩及解压的技术方案：信息数据如果未经无损压缩处理，表达信息使用的字节包含的实际内容就是显示出来的内容，这样的字节类似于色彩学中的灰度像素点，所以将这类信息数据称作灰度格式信息数据；信息数据如果经过无损压缩处理，表达信息使用的字节包含的实际内容就不再是字节显示出来内容，这样的字节类似于色彩学中的彩色像素点，所以将这类信息数据称作彩色格式信息数据；彩色格式信息数据使用的单位字节表达的比特量需要对应一个计量单位来描述，这个计量单位就是“比特域”，意指表达彩色格式信息数据的单位字节能够表达的实际比特长度，当“比特域”趋于最大值时，彩色格式信息数据占用的“字节量”趋于最小，这时候将“比特域”趋于最大、占用的“字节量”趋于最小的彩色格式信息数据称作“彩域”格式信息数据；本发明是首先将“定长字节”组成的无记忆均衡结构灰度格式数据无损改写为“不定长比特段”组成的有记忆耗散结构的信息数据，这种“不定长比特段”会造成“定长字节”信息数据内部出现统计原理上使用频度的“涨落”，该“涨落”又会针对信息数据内部的“信息冗余”产生一种“排挤效应”，接着利用霍夫曼编码量化计算该“涨落”，将被排挤的“信息冗余”并从有记忆信息数据中提取出来，这样一来，无记忆均衡结构信息数据无损改写为有记忆耗散结构信息数据之后，其信息量就会降低，再将改写过程产生的“记忆信息”以前缀或后缀的形式加载到有记忆耗散结构信息数据之中，就可将大字节量的灰度格式信息数据无损转换为小字节量的彩色格式信息数据，接着，再将彩色格式信息数据虚拟为灰度格式信息数据，循环执行“结构改写”和“涨落统计”方式的无损转换过程，直至出现接近于最小字节量的彩色格式信息数据，这时候的信息数据就被循环压缩成了彩域格式信息数据；由于“结构改写”和“涨落统计”都是可逆的，所以要将信息数据由彩域格式循环解压为灰度格式，只需要将灰度格式循环压缩为彩域格式的整个过程逆向执行即可。

2.根据权利要求1，将灰度格式信息数据循环压缩为彩域格式信息数据，采用的“结构改写”和“涨落统计”的具体技术过程可通过如下八个步骤来完成：

第一步，构建一个存储记忆信息的地址，再读入灰度格式压缩对象，判断二进制表达的灰度格式压缩对象中的0和1的个数的多少，如果1的个数<0的个数，则需要将0和1两个数值置换，在存储地址中赋值1，如果1的个数≥0的个数，则不做置换，在存储地址中赋值0；

第二步，判断灰度格式压缩对象的首位比特值是0还是1，如果是0改写为1，在存储地址中再次赋值1，如果是1，则不做修改，在存储地址中再次赋值0；

第三步，判断灰度格式压缩对象末尾比特值是0还是1，如果是1，则将其删除，在存储地址中再次赋值1，如果是0，则不做修改，在存储地址中再次赋值0；

第四步、针对三步生成的字节型压缩对象，将其具有的对称结构改写为耗散结构，具体改写方法如下：

①、在改写第二行中找出1、0组合的比特串，并在比特串之间用“，”隔开；

②、针对每个比特串，先正向查找1，出现连续两个1，则在1后插入“，”以示分隔，只有一个1，则不动作；然后逆向查找0，出现连续四个或四个以上0，则在倒数第三个0的前端插入“，”以示分隔，只有一、二或三个0，则不动作；

③、针对①和②生成的用“，”分隔的若干比特串，用下表中的对应关系替换为字母A-H；

不定长比特串11101101001100100011000000字母ABCDEFGH

④、针对③生成的用“，”分隔开的若干字母，首先判断字母个数的奇偶性，如果是奇数个字母，则在末尾处增加“，A”，并在存储地址中再次赋值1；如果是偶数个字母，则不动作，并在存储地址中再次赋值0；然后将相邻字母两两组合，删除两两组合字母之间的“，”，这时候字母组合对应的比特段就是“不定长比特段”，用字母组合表达的压缩对象就是耗散结构的压缩对象；

第五步、针对第一、二、三、四步执行过程生成的字母组合表达的耗散结构压缩对象，将字母组合作为统计对象，采用已知的霍夫曼编码无损压缩算法对耗散结构的压缩对象进行无损压缩，生成的霍夫曼编码和其后缀都用字节来表达；

第六步、首先将第一、二、三、四步执行过程生成的存储地址中的“赋值”提取出来，如果是第一次压缩，则再在该值的末端赋值1，如果不是第一次压缩，则在该值的末端赋值0，接着将该值并用字节表达；然后将第一、二、三、四、五步执行过程生成的用字节表达的霍夫曼编码的后缀提取出来，再和用字节表达的存储地址中的“赋值”组合起来，共同构成第一次压缩结果的前缀或后缀；再第一、二、三、四、五步生成的霍夫曼编码提取出来，作为第一次压缩结果的正文，再和第一次压缩结果的前缀或后缀共同构成用字节表达的第一次压缩生成的彩色格式压缩结果；

第七步、将第六步生成的第一次压缩生成的彩色格式压缩结果虚拟为灰度格式压缩对象，接着执行第一步至第六步，给出第二次压缩生成的彩色格式压缩结果；

第八步、以此类推，循环第一步至第六步，直至出现第n次压缩结果的字节数量大于等于第n-1次压缩结果的字节数量时，停止循环压缩，给出第n-1次压缩结果，该结果就是：“比特域”趋于最大、占用的“字节量”趋于最小的“彩域”格式信息数据。