中文互联网数据压缩的单字符编码优化方法研究和实现

摘要

如何快速的从网络中获得信息引起人们的关注，尤其是在现有的网络设备基础上，如何提高数据传输的速率成为一个热门研究课题。互联网数据压缩是一个可以提高数据传输速率的可行方向，但在现有的压缩算法针对ASCII编码互联网数据传输，对以中文编码的互联网极少针对研究。对通用数据压缩，已有压缩算法很难提高其压缩性能。针对传输数据的特点和现有算法压缩原理，对现有算法进行研究改进是种可行的技术方向，这是本论文研究的方向。
　　本文对互联网数据压缩中已有压缩算法较全面深入研究和分析，对其压缩原理进行对比研究，针对中文互联网数据编码特点，并且对已有压缩算法做性能实验测试。通过这些研究分析、实验测试基础上，改进压缩算法中对未匹配单字符编码方法进行改进，提高压缩算法对中文互联网数据的压缩率，同时对时间无过高损耗。本论文除了对现有算法研究，还针对压缩算法应用的到互联网数据压缩中具体结合方式进行对比研究。结合改进的算法，对实际的应用原型进行仿真。
　　本文主要研究内容为：研究现有应用于互联网数据压缩的压缩算法压缩原理，尤其对于未匹配单字符的编码算法；根据压缩算法原理，编码实现现有压缩算法，搭建算法对比测试实验平台，从中文互联网中抓取测试数据样本，测试现有算法的算法性能，以LZJH算法为基础，针对算法中未匹配单字符做性能测试实验；针对算法中未匹配单字符编码方法和中文互联网数据特点，提出单字符编码优化的方法，这是本文创新点之一，并给出优化的算法与现有算法结合方法，对于改进的算法给出理论分析，最后本论文给出单字符编码优化方法和LZJH实施方式，通过改进的LZJH和现有算法对比测试实验，说明本算法可行性；结合HTTP压缩原型，在OPNET网络仿真软件中，实现结合单字符编码优化算法的LZJH算法应用于HTTP压缩中；在OPNET仿真环境，针对HTTP压缩原型系统做测试和分析。除了针对算法的研究工作，本论文还研究并实现：从抓包软件导出数据中分离出实验测试样本；研究路由器的路由算法RIP协议；DNS协议，构建域名服务器。

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第一章 绪论

1.1 引言

1.2 课题背景与研究意义

1.3 互联网数据压缩方法对比

1.4 论文的主要工作

1.5 本文章节安排

第二章 互联网数据压缩算法综述

2.1 无损压缩数学基础：熵

2.2 HUFFMAN无损压缩算法

2.3 LZ77无损压缩算法

2.4 LZ78无损压缩算法

2.5 LZW无损压缩算法

2.6 LZS无损压缩算法

2.7 DEFLATE无损压缩算法

2.8 LHJH无损压缩算法

2.9 本章小结

第三章 典型压缩算法研究及比较分析

3.1 对比平台简介

3.2 实验测试流程

3.3 算法实现

3.4 Wireshark分包

3.5 测试结果及分析

3.6 单字符局部性

3.7 本章小结

第四章 单字符编码优化方法

4.1 相关背景

4.2 具体方法

4.3 优化方法的理论分析

4.4 单字符局部性与优化方法

4.5 单字符编码优化方法优点

4.6 具体实施方式

4.7 改进LZJH算法实验

4.8 数据分析

4.9 本章小结

第五章 HTTP压缩原型系统设计及实现

5.1 仿真总体框架

5.2 客户端

5.3 服务器

5.4 路由器

5.5 DNS服务器

5.6 本章小结

第六章 HTTP压缩原型系统测试及分析

6.1 代理方式仿真运行

6.2 列表方式仿真运行

6.3 算法仿真运行对比结果

6.4优化方法说明

6.5 本章小结

第七章 总结及展望

7.1 总结

7.2 展望

致谢

参考文献

个人简历及硕士期间研究成果

1 个人简历

2 硕士期间研究成果