octave_packages/communications-1.1.1/lz77enco.m

   1 ## Copyright (C) 2007 Gorka Lertxundi
   2 ##
   3 ## This program is free software; you can redistribute it and/or modify it under
   4 ## the terms of the GNU General Public License as published by the Free Software
   5 ## Foundation; either version 3 of the License, or (at your option) any later
   6 ## version.
   7 ##
   8 ## This program is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
   9 ## ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
  10 ## FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU General Public License for more
  11 ## details.
  12 ##
  13 ## You should have received a copy of the GNU General Public License along with
  14 ## this program; if not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  15
  16 ## -*- texinfo -*-
  17 ## @deftypefn {Function File} {@var{c} =} lz77enco (@var{m}, @var{alph}, @var{la}, @var{n})
  18 ## Lempel-Ziv 77 source algorithm implementation. Where
  19 ##
  20 ## @table @asis
  21 ## @item @var{c}
  22 ## encoded message (Mx3).
  23 ## @item @var{alph}
  24 ## size of alphabet.
  25 ## @item @var{la}
  26 ## lookahead buffer size.
  27 ## @item @var{n}
  28 ## sliding window buffer size.
  29 ## @end table
  30 ## @seealso{lz77deco}
  31 ## @end deftypefn
  32
  33 function c = lz77enco(m, alph, la, n)
  34
  35   if (la <= 0 || n <= 0)
  36     error("lz77enco: Lookahead buffer size and window size must be higher than 0.2");
  37   endif
  38   if n - la < la
  39     error("lz77enco: Unreachable configuration: n - la >= la.");
  40   endif
  41   if alph < 2
  42     error("lz77enco: Alphabet size within less than 2 symbols?");
  43   endif
  44   if max(m)+1 > alph
  45     error("lz77enco: It is not possible to codify the message, too small alphabet size.");
  46   endif
  47   if rows(m) != 1
  48     error("lz77enco: Message to encode must be a 1xN matrix.");
  49   endif
  50
  51   c = zeros(1,3);
  52   enco = zeros(1,3);
  53   window = zeros(1,n);
  54   x = length(m);
  55   len = length(m);
  56
  57   while x ~= 0
  58     ## update window
  59     window(1:n-la) = window(enco(2)+2:n-la+enco(2)+1);
  60     if x < la
  61       window(n-la+1:n) = [m(len-x+1:len) zeros(1,la-x)];
  62     else
  63       window(n-la+1:n) = m(len-x+1:len-x+la);
  64     endif
  65
  66     ## get a reference (position ,length) to longest match, and next symbol
  67     enco = [0 0 0];
  68     for y=(n-la):-1:1
  69       z = 0;
  70       while(z ~= la && (window(y+z) == window(n-la+z+1)))
  71         z += 1;
  72       endwhile
  73
  74       if enco(2) < z
  75         enco(1) = y-1;
  76         enco(2) = z;
  77         enco(3) = window(n-la+z+1);
  78       endif
  79     endfor
  80
  81     ## encoded message
  82     if x == len
  83       c = enco;
  84     else
  85       c = [c ; enco];
  86     endif
  87
  88     x -= enco(2)+1;
  89   endwhile
  90 endfunction
  91
  92 %!demo
  93 %! lz77enco([0 0 1 0 1 0 2 1 0 2 1 0 2 1 2 0 2 1 0 2 1 2 0 0],3,9,18)