Міністерство освіти і науки України
Національний університет «Львівська політехніка»
Кафедра ЕОМ
/
Курсовий проект
На тему:
«Утиліта стискання файлів за алгоритмом арифметичного кодування»
З дисципліни «Системне програмне забезпечення»
Завдання
Написати програму, яка реалізує алгоритм арифметичного кодування-декодування, що виконує стиснення інформації. На вході програма повинна отримати файл, а на виході цей файл повинен бути закодованим. Також реалізувати декодування цього файлу. Порівняти ефективність стиснення з різними форматами файлів. Програма має виконувати такі функції:
надавати користувачу можливість кодувати та декодувати файли;
забезпечити максимальну надійність при кодуванні та декодуванні;
надавати можливість порівняння кодованого та декодованого файлу;
надавати додаткові можливості виконання дій над файлами (задання шляху збереження кодованих чи декодованих файлів, зберігати (видаляти) файли після їх кодування (декодування).
Утиліта має бути орієнтована під ОС Windows XP, ОС Windows 7 та ОС Windows 8.
Анотація
В даному курсовому проекті наведено процес створення утиліти, яка стискає файли за алгоритмом «Арифметичне кодування».
Для відкривання вхідного та створення вихідного файлу, були використані системні виклики System.IO.FileStream платформи .Net framework 4.0. Також було використано багатопотоковість, що в свою чергу забезпечило більш швидку роботу та більш високу надійність даного програмного забезпечення.
Для визначення розміру вхідного та вихідного файлу було використано системну функцію GetFileSizeEx бібліотеки kernell32.dll.
В якості середовища розробки даної утиліти було використано Microsoft Visual Studio 2010, оскільки це середовище є сучасним та потужним засобом створення програмних продуктів. Також, дане середовище є потужним інструментом в створені графічного інтерфейсу користувача.
Утиліта має графічний, інтуітивно зрозумілий, інтерфейс користувача. В результаті роботи програми, а саме кодуванні вхідного файлу, на виході ми отримуємо закодований файл з розширенням «cf», в якому міститься інформація, закодована за алгоритмом «Арифметичне кодування».
Зміст
Вступ………………………………………………………………………..5
Теоретичні відомості…………………………………………………..6
Процеси, потоки та багатопотоковість………………………..6
Загальні характеристики методів стискання інформації…….8
Кодування Хаффмена…………………………………………..9
Дворівневе кодування. Алгоритм Лемпеля-Зіва……………..10
Сімейство алгоритмів LZ78(LZW, MW, AP, Y)………………11
Алгоритм арифметичного кодування…………………………12
Аналіз завдання та способи його вирішення………………………..14
Аналіз завдання…………………………………………………14
Блок-схема алгоритму кодування……………………………..14
Опис блок-схеми алгоритму кодування…………………...16
Блок-схема алгоритму декодування…………………………..16
Опис блок-схеми алгоритму декодування………………...18
Розробка програми……………………………………………………19
Вибір мови та середовища програмування…………………..19
Бібліотеки, які використовуються при написанні програми..19
Розробка блок-схеми роботи програми кодування……..…..20
Розробка блок-схеми роботи програми декодування……….25
Опис інтерфейсу та тестування програми…………………………...29
Опис інтерфейсу програми…………………………………….29
Тестування програми…………………………………………..30
Ефективність стиснення файлів за алгоритмом
«Арифметичне кодування»…………………………………….33
Висновок…………………………………………………………………..34
Список використаної літератури………………………………………..35
Додаток А…………………………………………………………………36
Вступ
Необхідність кодування інформації виникла ще задовго до появи електронних обчислювальних машин. Кодування, в більшості випадків, використовувалося для захисту важливої інформації.
З появою комп’ютерної техніки виникла ще й проблема стискання інформації, оскільки зросли обсяги даних, потрібно було передавати інформацію на далекі відстані з максимальною надійністю, захистити інформацію від несанкціонованого доступу і т.д. З розвитком комп’ютерних мереж, зокрема, Internet, обсяг інформації, що передається, швидко зростає і вимагає її мінімізації шляхом специфічного кодування для підтримки швидк...
