【数据存储】数据压缩算法DEFLATE

2024-01-25 15:20

本文主要是介绍【数据存储】数据压缩算法DEFLATE,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

1.数据压缩算法DEFLATE

当前数据压缩领域流行的无损压缩算法有很多,如DEFLATE、BZIP2、LZMA、LZMA2等等,其中压缩速度最快的是DEFLATE压缩算法。根据对DEFLATE算法性能的实际测试,发现DEFLATE算法在大数据文件压缩方面的性能表现,并不如预期那样令人满意。

Deflate是同时使用了LZ77算法与哈夫曼编码(Huffman Coding)的一个无损数据压缩算法1。

Deflate压缩与解压代码可以在自由、通用的压缩库zlib上找到。常见的压缩算法如下:

  • zlib(RFC1950):一种格式,是对deflate进行了简单的封装,zlib=zlib头+deflate编码的实际内容+zlib尾。
  • gzip(RFC1952):一种格式,也是对deflate进行的封装,gzip=gzip头+deflate编码的实际内容+gzip尾。

LZ77算法是采用字典做数据压缩的算法,由以色列的两位大神Jacob Ziv与Abraham Lempel在1977年发表的论文《A Universal Algorithm for Sequential Data Compression》中提出。基于统计的数据压缩编码,比如Huffman编码,需要得到先验知识,即信源的字符频率,然后进行压缩。但是在大多数情况下,这种先验知识是很难预先获得。因此,设计一种更为通用的数据压缩编码显得尤为重要。LZ77数据压缩算法应运而生,其核心思想是利用数据的重复结构信息来进行数据压缩。

two types of compression methodologies:

  • Stateless - data associated with a compression operation is compressed without any reference to another compression operation.
  • Stateful - data in each compression operation is compressed with reference to previous compression operations in the same data stream i.e. history of data is maintained between the operations.

stateful inflate

  • Inflate: 这是一个算法,通常用于数据压缩和解压缩。它是DEFLATE算法的一部分,DEFLATE是一个广泛使用的无损数据压缩算法。
  • Stateful (有状态的): 在计算中,一个算法或过程如果依赖于其之前的状态或历史,我们说它是“有状态的”。与“无状态的”算法或过程相反,后者不依赖于任何之前的状态。

在解压缩过程中使用某种状态的系统或算法。这通常涉及到以下内容:

上下文敏感: 有状态的解压缩算法可能需要对之前的上下文进行敏感分析,以便更好地理解并解压缩数据。

历史记录: 这些算法可能会跟踪之前处理过的数据或模式,以优化解压缩过程。

动态调整: 算法可能会根据它之前遇到的数据动态地改变其行为或参数。

stateless inflate

Here is a simplified explanation of how stateless inflate works:

  1. Block Independence: In a stateless inflate process, compressed data is divided into blocks, and each block is compressed independently. This means that the decompression of one block doesn’t rely on the decompression state of previous blocks.
  2. Decompression Algorithm: The stateless inflate algorithm reads a compressed block of data and uses the information within that block to decompress it. This typically involves reconstructing the original data from the compressed form using the Huffman codes and LZ77 compression techniques.
  3. No Persistent State: After decompressing a block, there is no need to maintain persistent state information for the next block. Each block is treated as an independent unit, making it easier to parallelize or distribute the decompression process.
  4. Efficiency: Stateless inflate can be more efficient in certain scenarios, especially when dealing with streaming data or in parallel processing environments. It allows for a simpler and faster implementation because there is no need to manage state information across blocks.

Stateless inflate is commonly used in scenarios where data can be processed in a streaming fashion, and each compressed block is relatively small and independent. This approach is well-suited for certain applications, such as network protocols, file compression formats, and other situations where data arrives in chunks that can be processed independently.

这篇关于【数据存储】数据压缩算法DEFLATE的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/643684

相关文章

Redis的数据过期策略和数据淘汰策略

《Redis的数据过期策略和数据淘汰策略》本文主要介绍了Redis的数据过期策略和数据淘汰策略,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一... 目录一、数据过期策略1、惰性删除2、定期删除二、数据淘汰策略1、数据淘汰策略概念2、8种数据淘汰策略

轻松上手MYSQL之JSON函数实现高效数据查询与操作

《轻松上手MYSQL之JSON函数实现高效数据查询与操作》:本文主要介绍轻松上手MYSQL之JSON函数实现高效数据查询与操作的相关资料,MySQL提供了多个JSON函数,用于处理和查询JSON数... 目录一、jsON_EXTRACT 提取指定数据二、JSON_UNQUOTE 取消双引号三、JSON_KE

Python给Excel写入数据的四种方法小结

《Python给Excel写入数据的四种方法小结》本文主要介绍了Python给Excel写入数据的四种方法小结,包含openpyxl库、xlsxwriter库、pandas库和win32com库,具有... 目录1. 使用 openpyxl 库2. 使用 xlsxwriter 库3. 使用 pandas 库

SpringBoot定制JSON响应数据的实现

《SpringBoot定制JSON响应数据的实现》本文主要介绍了SpringBoot定制JSON响应数据的实现,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们... 目录前言一、如何使用@jsonView这个注解?二、应用场景三、实战案例注解方式编程方式总结 前言

Redis存储的列表分页和检索的实现方法

《Redis存储的列表分页和检索的实现方法》在Redis中,列表(List)是一种有序的数据结构,通常用于存储一系列元素,由于列表是有序的,可以通过索引来访问元素,因此可以很方便地实现分页和检索功能,... 目录一、Redis 列表的基本操作二、分页实现三、检索实现3.1 方法 1:客户端过滤3.2 方法

使用Python在Excel中创建和取消数据分组

《使用Python在Excel中创建和取消数据分组》Excel中的分组是一种通过添加层级结构将相邻行或列组织在一起的功能,当分组完成后,用户可以通过折叠或展开数据组来简化数据视图,这篇博客将介绍如何使... 目录引言使用工具python在Excel中创建行和列分组Python在Excel中创建嵌套分组Pyt

在Rust中要用Struct和Enum组织数据的原因解析

《在Rust中要用Struct和Enum组织数据的原因解析》在Rust中,Struct和Enum是组织数据的核心工具,Struct用于将相关字段封装为单一实体,便于管理和扩展,Enum用于明确定义所有... 目录为什么在Rust中要用Struct和Enum组织数据?一、使用struct组织数据:将相关字段绑

在Mysql环境下对数据进行增删改查的操作方法

《在Mysql环境下对数据进行增删改查的操作方法》本文介绍了在MySQL环境下对数据进行增删改查的基本操作,包括插入数据、修改数据、删除数据、数据查询(基本查询、连接查询、聚合函数查询、子查询)等,并... 目录一、插入数据:二、修改数据:三、删除数据:1、delete from 表名;2、truncate

Java实现Elasticsearch查询当前索引全部数据的完整代码

《Java实现Elasticsearch查询当前索引全部数据的完整代码》:本文主要介绍如何在Java中实现查询Elasticsearch索引中指定条件下的全部数据,通过设置滚动查询参数(scrol... 目录需求背景通常情况Java 实现查询 Elasticsearch 全部数据写在最后需求背景通常情况下

Java中注解与元数据示例详解

《Java中注解与元数据示例详解》Java注解和元数据是编程中重要的概念,用于描述程序元素的属性和用途,:本文主要介绍Java中注解与元数据的相关资料,文中通过代码介绍的非常详细,需要的朋友可以参... 目录一、引言二、元数据的概念2.1 定义2.2 作用三、Java 注解的基础3.1 注解的定义3.2 内