МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА” Кафедра САПР ЗВІТ Про виконання лабораторної роботи №3 на тему: «СТИСНЕННЯ ІНФОРМАЦІЇ МЕТОДОМ LZW» з курсу: “Проблемно-орієнтовані методи та засоби комп’ютерних інформаційних технологій” МЕТА РОБОТИ Мета роботи - вивчення методу Лемпеля-Зіва-Велча (LZW) для стиснення даних та його програмної реалiзацiї для практичного використання. КОРОТКІ ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ Метод LZW. Відомі методи оптимального кодування різнозначними кодами (кодами різної довжини), які базуються на врахуванні різної частоти символів в тексті. Найбільш відомі з них: метод Шеннона-Фано та метод Хаффмана. Ці методи забезпечують достатньо ефективне стиснення без втрат. Для підвищення рівня стиснення даних доцільно перейти від оптимального кодування окремих символів до кодування буквосполучень. Саме таке кодування забезпечує метод LZW. Метод базується на побудові таблиці фраз (словника), яка відображає стрічки символів повідомлення, що стискається, в коди фіксованої довжини (12 біт). Таблиця має властивість попередництва, тобто для кожної фрази словника, яка складається з деякої фрази w і символа K, фраза w теж міститься в словнику і представляється відповідним номером n. Програмна реалізація методу здійснюється за наступним алгоритмом (ілюструється на прикладі кодування фрази МАМАМАЛАЛАМУ з представленням словника у вигляді таблиці: У словник заносяться односимвольні фрази w, що відповідають символам вхідного алфавіту (ініціація словника). Біжучий вказівник встановлюється на перший символ тексту (фраза М). Здійснюється пошук фрази М у словнику (фраза є за номером 1). Фраза М доповнюється наступним символом А і здійснюється пошук розширеної фрази МА у словнику (фраза відсутня). Знайдена раніше частина розширеної фрази МА (фраза М) кодується її номером 1, а нова фраза МА заноситься у словник під номером 5 і представляється (у формі nK) кодом 1А. Після цього, вказівник встановлюється на останній символ А розширеної фрази МА, який розглядається і кодується як нова фраза, аналогічно як у п. 3. Фраза А є у словнику під номером 2. Фраза А доповнюється наступним символом М і здійснюється пошук розширеної фрази АМ у словнику (фраза відсутня). Знайдена частина розширеної фрази АМ (фраза а) кодується її номером 2, а нова фраза АМ заноситься в словник під номером 6 і представляється кодом 2М. Вказівник встановлюється на останній символ М розширеної фрази АМ, який у свою чергу розглядається і кодується як нова фраза. Здійснюється пошук фрази М у словнику (фраза є за номером 1). Фраза М доповнюється наступним символом А і здійснюється пошук розширеної фрази МА у словнику (фраза є за номером 5). Фраза МА доповнюється наступним символом М і здійснюється пошук розширеної фрази МАМ (фраза відсутня). Знайдена частина (фраза МА) розширеної фрази МАМ кодується відповідним номером 5, а відсутня фраза МАМ заноситься у словник під номером 7. Кроки циклічно повторюються до закінчення послідовності кодованих символів. Результати кодування представлені на рис. 1 і таблицею словника. М А М А М А Л А Л А М У 1 2 5 5 3 2 9 1 4 Рис 1. Результати кодування послідовності символів. Таблиця 1 Номер фрази у словнику Фраза у словнику Код фрази у словнику  1 М 1  2 А 2  3 Л 3  4 У 4  5 МА 1А  6 АМ 2М  7 МАМ 5М  8 МАЛ 5Л  9 ЛА 3А  10 АЛ 2Л  11 ЛАМ 9М  12 МУ 1У   Декодування тексту здійснюється по таких кроках: Закодований текст передається чи зберігається разом з проініційованою частиною (алфавітом) словника (перші чотири рядки словника) Вибирається перший номер коду 1 і заміщається ві...