[发明专利]基于字符串并行搜索的LZW字典搜索方法

说明书

本发明公开了基于字符串并行搜索的LZW字典搜索方法，属于通信领域，该方法能够在保证相同压缩率的同时有效减少字典搜索次数，实现了压缩延时和复杂度的平衡。本发明包括如下步骤：取当前字符串序列中N个字符串为一个并行搜索组；每个字符串包括前缀和后缀两个字符。当前并行搜索组包含N个字符串。利用当前并行搜索组在LZW字典中进行搜索匹配，获得组匹配结果。在组匹配结果中，逢‘1’隔位取，逢‘0’顺位取；逢‘1’取地址，逢‘0’取前缀，得到码值，按顺序将所有的码值输出作为当前并行搜索组的LZW字典搜索结果。在当前字符串序列中，所有并行搜索组的LZW字典搜索结果组合为当前字符串序列的LZW字典搜索结果。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种基于字符串并行搜索的LZW字典搜索方法。

背景技术

LZW字典编码方法根据输入字符序列建立字典，并用字典的索引值代替原始字符，来实现数据压缩的目的。在压缩过程中，采用字典索引值代替输入字符串序列，并且将未出现过的字符串动态添加到字典中去；在解压缩过程中，根据输入的压缩码字在字典中进行搜索匹配，并根据匹配结果输出相应的字符串，同时进行字典更新。可见，LZW编码方法的压缩和解压缩过程都需要动态建立和搜索字典，势必会造成一定的压缩延迟。

通常改善LZW算法的延时问题可以通过设置字典大小和优化字典搜索方式来实现。其中，字典的大小可以通过实验仿真的方式设置一个最优值，而进一步改善LZW算法压缩延迟的问题，就可以从优化字典搜索方式的角度来考虑。

字典搜索方式主要有三种：顺序搜索、并行搜索和哈希表搜索。顺序搜索方法按照字典地址从小到大的顺序串行搜索，直到搜索到匹配的字典词条，该方法简单易于实现，但是搜索延时很大。并行搜索方法首先将字典划分为多个小字典，然后对小字典进行并行搜索，该算法有效降低了搜索延时，但是对每个小字典都需要进行更新，从而导致控制逻辑复杂。哈希表搜索根据映射函数查找出输入字符在字典中存储的位置，可以降低搜索延时，但是哈希表搜索存在地址冲突问题。

以上目前已有的字典搜索方式，仍然存在压缩延时和复杂度无法平衡的问题，因此目前亟需一种能够平衡压缩延时和复杂度的LZW字典的搜索方式。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了基于字符串并行搜索的LZW字典搜索方法，该方法能够在保证相同压缩率的同时有效减少字典搜索次数，实现了压缩延时和复杂度的平衡。

为达到上述目的，本发明的技术方案为：基于字符串并行搜索的LZW字典搜索方法，包括如下步骤：

S1、取当前字符串序列中N个字符串为一个并行搜索组；每个字符串包括前缀和后缀两个字符。

S2、当前并行搜索组包含{x₁,x₂}{x₂,x₃}…{x_N,x_N+1}共N个字符串；对于第i个字符串{x_i,x_i+1}，x_i为前缀，x_i+1为后缀，i为正整数，i∈[1,N]。

S3、利用当前并行搜索组在LZW字典中进行搜索匹配，获得组匹配结果R＝{R₁,R₂,......,R_N}。

其中R_i表示第i个字符串的匹配结果；R_i的取值为0或1，R_i＝0时表示第i个字符串匹配失败；R_i＝1表示第i个字符串匹配成功。

S4、在组匹配结果中，选取当前判别值R_j，j初始取值为1；

对于当前判别值R_j的取值进行判断，j∈[1,N]。