Підвищення швидкості біноміального стиснення на основі двійкових біноміальних чисел

Abstract

This study's object is adaptive compression of general-form binary sequences based on binary binomial numbers. The task addressed is to enable high compression speed of binary information based on binomial numbers under the condition of uncertainty in the characteristics of the binary sequences being compressed. One of the factors that reduce the efficiency of binomial compression is uncontrolled transitions of the number of unit combinations to the region of inefficient use, the worst compression ratios. In this regard, the work applies an adaptive approach to binomial compression, based on the choice of an encoding technique depending on the number of units of the processed sequence. This approach yields the following result: a several-fold reduction in the amount of time spent processing binary combinations that are not compressible. Consequently, this leads to an increase in the average speed of binomial compression with a small, up to three to five percent, decrease in the compression ratio. The adaptive compression process model includes the stages of comparing the calculated numbers of binary units with the compression conditions and selecting the coding technique based on binary binomial numbers. If the current value of the number of units goes beyond the compression conditions, the calculation of the number of units is stopped, and the processed sequence remains unchanged. This eliminates unnecessary time costs when the compression ratio becomes less than unity. In practice, the adaptive approach to compression based on binary binomial numbers is effective in the case when the binary sequences being compressed have uncertain characteristics, and their preliminary evaluation is impossible or difficultОб’єктом дослідження є адаптивне стиснення двійкових послідовностей загального виду на основі двійкових біноміальних чисел. Проблема, що вирішується, – забезпечення високої швидкості стиснення двійкової інформації на основі біноміальних чисел за умови невизначеності характеристик двійкових послідовностей, що стискаються. Одним з факторів, що знижують ефективність біноміального стиснення, є неконтрольовані переходи кількостей одиниць комбінацій до області неефективного використання, найгірших коефіцієнтів стиснення. У зв'язку з цим в роботі застосований адаптивний підхід до біноміального стиснення, заснований на виборі способу кодування залежно від числа одиниць оброблюваної послідовності. Даний підхід забезпечує наступний результат: у кілька разів скорочення обсягу часових витрат при обробці двійкових комбінацій, що не стискаються. Як наслідок, це призводить до збільшення середньої швидкості біноміального стиснення при невеликому, до трьох-п'яти відсотків, зниженні ступеня стиснення. До моделі процесу адаптивного стиснення включені етапи порівняння обчислених кількостей двійкових одиниць з умовами стиснення та вибору техніки кодування на основі двійкових біноміальних чисел. Якщо поточне значення числа одиниць виходить за межи умов стиснення, то обчислення кількості одиниць припиняється, а оброблювана послідовність залишається без змін. Тим самим усуваються невиправдані витрати часу, коли коефіцієнт стиснення стає менше за одиницю. На практиці адаптивний підхід до стиснення на основі двійкових біноміальних чисел є ефективним у випадку, коли двійкові послідовності, що стискаються, мають невизначені характеристики, а їх попереднє оцінювання є неможливим або ускладненим