常用信源編碼方法簡介

1、符號序列中某符號連續(xù)重復(fù)出現(xiàn)而形成符號串的長度，又稱為游程長度或游長。將這種符號序列映射成游程長度和對應(yīng)符號序列的位置的標(biāo)志序列。如果知道了游程長度和對應(yīng)符號序列的位置的標(biāo)志序列，就可以完全恢復(fù)出原來的符號序列。1游程編碼二元序列的游程連續(xù)出現(xiàn)“0”，稱為“0”游程，表示為L(0)。連續(xù)出現(xiàn)“1”，稱為“1”游程，表示為L(1)。若規(guī)定二元序列總是從“0”開始，第一個游程是“0”游程，則第二個游程必為“1”游程，第三個又是“0”游程對于隨機(jī)序列，游程長度是隨機(jī)的其取值可為1,2,3,，直至無窮。用交替出現(xiàn)的“0”游程和“1”游程長度表示任意二元序列。一種一一對應(yīng)的變換，是可逆變換。25.4 常

2、用信源編碼方法簡介游程編碼 在二元序列中，連0段稱為0游程 連1段稱為1游程0001 可變換成下列游程序列：3113213 35.4 常用信源編碼方法簡介若已知二元序列以0起始，從游程序列很容易恢復(fù)成原來的二元序列 游程序列是多元序列，各長度可按霍夫曼編碼或其它方法處理以達(dá)到壓縮碼率的目的。 45.4 常用信源編碼方法簡介多元序列也存在相應(yīng)的游程序列 多元序列變換成游程序列再進(jìn)行壓縮編碼沒有多大意義 游程編碼只適用于二元序列，對于多元信源，一般不能直接利用游程編碼 55.4 常用信源編碼方法簡介冗余位編碼，游程編碼在多元信源的應(yīng)用65.4 常用信源編碼方法簡介如下多元序列x1，x2，xm1，y

3、，y，y，x m1+1，xm1+2，x m2，y，y， 可以用下面序列表示 111，100，000111，111000 x1，x2，xm1，x m1+1，x m1+2x 2， 1表示信息位，0表示冗余位 75.4 常用信源編碼方法簡介算術(shù)編碼 非分組碼的編碼方法之一算術(shù)碼8算術(shù)碼的主要概念把信源輸出序列概率和實數(shù)段0,1中的一個數(shù)C聯(lián)系起來。設(shè)信源字母表為a1, a2，其概率p(a1)=0.6, p(a2)=0.4將0,1分成與概率比例相應(yīng)的區(qū)間，0, 0.6 和0.6, l設(shè)信源輸出序列S=S1S2S3Sn當(dāng)信源輸出的第一個符號S1 = a1時，數(shù)C的值處在0, 0.6 當(dāng)信源輸出的第一個符

4、號S1 = a2時，數(shù)C的值處在0.6, l根據(jù)信源S1的情況，把C所在的段再次按概率比例劃分算術(shù)編碼p(a1)p(a2)0 0.6 10 0.36 0.6 0.84 1p(a1a1)p(a1a2)p(a2a1)p(a2a2)95.4 常用信源編碼方法簡介符號概率與積累概率的遞推關(guān)系105.4 常用信源編碼方法簡介采用累積概率P(S)表示碼字C(S)，符號概率p(S)表示狀態(tài)區(qū)間A(S) 115.4 常用信源編碼方法簡介P(S)把區(qū)間0，1)分割成許多小區(qū)間，每個小區(qū)間的長度等于各序列的概率p(S)，小區(qū)間內(nèi)的任一點(diǎn)可用來代表這序列 0(P1) P2 P3 P4 P5 1 p1 p2 p3 p

5、4 125.4 常用信源編碼方法簡介 0(P1) P2 P3 P4 P5 1 p1 p2 p3 p4 代表大于或等于的最小整數(shù)。把積累概率P(S)寫成二進(jìn)位的小數(shù)，取其前L位;如果有尾數(shù)，就進(jìn)位到第L位，這樣得到一個數(shù)C 135.4 常用信源編碼方法簡介例如P(S)0.10110001，p(S)=1/17，則L5，得C0.10111這個C就可作為S的碼字 編碼效率很高，當(dāng)序列很長時，可達(dá)到概率匹配。平均代碼長度接近S的熵值?？梢晕ㄒ坏刈g碼 145.4 常用信源編碼方法簡介符號符號概率pi符號累積概率Pja0.100(1/2)0.000b0.010(1/4)0.100c0.001(1/8)0.1

6、10d0.001(1/8)0.111例 有四個符號a，b，c，d構(gòu)成簡單序列Sabda，各符號及其對應(yīng)概率如下表，算術(shù)編解碼過程如下：155.4 常用信源編碼方法簡介設(shè)起始狀態(tài)為空序列，則1，C()0。165.4 常用信源編碼方法簡介175.4 常用信源編碼方法簡介C(abda)即為編碼后的碼字010111 185.4 常用信源編碼方法簡介A() A(a) a b c d A(a,b) a b c da b c dA(a,b,d)C() 0(Pa) pa Pb pb Pc pc Pd pd 1C(0)C(a,b,d)C(a,b)算術(shù)編碼過程195.4 常用信源編碼方法簡介譯碼 C(abda)=

7、0.0101110.10,0.1 第一個符號為a 放大至0,1(pa-1)：C(abda)210.101110.1,0.110 第二個符號為b 去掉累積概率Pb： 0.10111-0.1=0.00111205.4 常用信源編碼方法簡介放大至0,1(p b-1)： 0.0011122=0.111 0.111,1 第三個符號為d 去掉累積概率Pd： 0.111-0.111=0 放大至0,1(p d-1)：0240 0,0.1 第四個符號為a215.4 常用信源編碼方法簡介算術(shù)編碼從性能上看具有許多優(yōu)點(diǎn)，特別是由于所需的參數(shù)很少，不象哈夫曼編碼那樣需要一個很大的碼表，常設(shè)計成自適應(yīng)算術(shù)編碼來針對一些信源概率未知或非平穩(wěn)情況。225.4 常用信源編碼方法簡介但是在實際實現(xiàn)時還有一些問題，如計算復(fù)雜性、計算的精度以及存儲量等，隨著這些問題的逐漸解決，算術(shù)編碼正在進(jìn)入實用階段，但要擴(kuò)大應(yīng)用范圍或進(jìn)一步提高性能，降低造價，還需進(jìn)一步改進(jìn)。23矢量量化連續(xù)信源進(jìn)行編碼的主要方法是量化。量化分為兩大類：一類是標(biāo)量量化，另一