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无损压缩技术(无损压缩的例子)

2024-04-07 21:12:15 数码配件 0

无损压缩创始人去世,享年86 岁。

他就是亚伯拉罕·伦佩尔(Abraham Lempel),一位来自以色列的科学家。

无损压缩技术(无损压缩的例子)

正是因为他和同事发明的LZ77/LZ78压缩算法,才有了Zip、GIF、PNG、TIFF、MP3、PDF等至今仍然流行的文件格式。

他生前工作的以色列理工学院将他评价为“该研究所成立100 年来最伟大的研究人员之一”,并表示很少有科学家“在发展方面做出了与他一样巨大的改变”。技术和我们的日常生活。”影响”。

无数网友对他的去世表示哀悼。

也有人说:

我的研究生论文题目是HTML压缩,里面还写着他的名字。

共同发明 LZ77 / LZ78,彻底改写数据压缩领域

Lempel 教授1936 年出生于波兰。

23岁时,他进入以色列理工学院,经过八年的学习,获得了博士学位。

毕业仅十年后,41 岁的他就成为母校的正教授,教授电气工程和计算机科学(随后担任了三年计算机学院院长)。

这一年,他和同事Jacob Ziv 发明了LZ77 算法,也就是1977 年(下图中左边是Ziv,右边是Lempel)。

顾名思义,“LZ77”中的“L”代表Lempel教授,“Z”代表他的同事Ziv教授,“77”是发明年份。

如果你是计算机专业的学生,LZ77算法一定出现在你的教科书中。

其特点包括简单、易于实现、能够对任何数据格式进行无损压缩,这与之前诞生的各种有损压缩算法完全不同。

它主要使用基于字典的压缩。

简单来说,就是将数据中能够组成“词组”的一串字符添加到“字典”中,然后如果出现匹配的字符,就用标记代替,这样就可以达到压缩的目的实现了。

在具体操作中,算法将数据划分为“滑动窗口”和“数据缓冲区”。

每次处理数据时,先预加载一部分数据到缓冲区,然后依次加载滑动窗口区域(有长度限制)。

如果后面输入的字符在滑动窗口中匹配,则将其记录到当前短语词典中。

随着滑动窗口不断向前推进,字典也会不断变化。继续向前滑动字符,找到更多与词典中的短语匹配的选项,然后用带有含义的标记标记它们。最后,您可以获得结果的压缩表示。

示例如下图所示。粉色是滑动窗口区域,蓝色是缓冲区。

从上面的原理我们可以看出,LZ77的压缩率是比较高的,但是由于不断的寻找匹配的选项,所以压缩的过程有些耗时,但是因为解压的速度很快(标记会表明匹配项的位置清晰),总体来说可以认为是非常高效的。

两位教授以论文的形式发表了他们的研究成果。

很快,在1978年,他们更新了77算法,诞生了同样著名的LZ78,这是LZ77的第二个版本。

不管后来大家如何“修补”,衍生出了LZSS、LZW、LZH等更高效、更完整的新算法,它们的原理和Lempel教授、Ziv教授的想法没有什么不同。

因此,基于这些算法而诞生的TIFF、PNG、ZIP、MP3等广为流传的压缩文件格式,都是得益于这两位老人的贡献。

不,2004年,IEEE宣布LZ77和LZ78算法是电气和电子工程领域的“历史里程碑”。

Lempel教授还因其贡献而获得了许多奖项,包括IEEE信息理论学会技术创新金禧奖和2007年IEEE Richard W. Hamming奖章,后者主要表彰他“在数据压缩方面的开创性工作”。

57 岁被惠普聘用,贡献了 8 项专利

改写数据压缩领域后,Lempel教授并没有闲着。

1993年,57岁的他被惠普公司聘用。

仅仅一年后,他创立了惠普以色列实验室并担任董事长直至71 岁。

在此期间,惠普以Lempel教授的名义注册了八项专利。

如今,伦佩尔教授于上周日(2月5日)去世,距离他87岁生日仅剩一周。

哀悼。

讣告地址:

https://www.technion.ac.il/en/2023/02/technion-mourns-prof-abraham-lempel/

参考链接:

[1]https://www.ynetnews.com/business/article/hjdfzoa2o

[2]https://twitter.com/search?q=Abraham%20Lempelamp;amp;amp;src=typed_query

本文来自微信公众号:量子位(ID:QbitAI),作者:风色