常用信源编码方法简介

1、符号序列中某符号连续重复出现而形成符号串的长度，又称为游程长度或游长。将这种符号序列映射成游程长度和对应符号序列的位置的标志序列。如果知道了游程长度和对应符号序列的位置的标志序列，就可以完全恢复出原来的符号序列。1游程编码二元序列的游程连续出现“0”，称为“0”游程，表示为L(0)。连续出现“1”，称为“1”游程，表示为L(1)。若规定二元序列总是从“0”开始，第一个游程是“0”游程，则第二个游程必为“1”游程，第三个又是“0”游程对于随机序列，游程长度是随机的其取值可为1,2,3,，直至无穷。用交替出现的“0”游程和“1”游程长度表示任意二元序列。一种一一对应的变换，是可逆变换。25.4 常

2、用信源编码方法简介游程编码 在二元序列中，连0段称为0游程 连1段称为1游程0001 可变换成下列游程序列：3113213 35.4 常用信源编码方法简介若已知二元序列以0起始，从游程序列很容易恢复成原来的二元序列 游程序列是多元序列，各长度可按霍夫曼编码或其它方法处理以达到压缩码率的目的。 45.4 常用信源编码方法简介多元序列也存在相应的游程序列 多元序列变换成游程序列再进行压缩编码没有多大意义 游程编码只适用于二元序列，对于多元信源，一般不能直接利用游程编码 55.4 常用信源编码方法简介冗余位编码，游程编码在多元信源的应用65.4 常用信源编码方法简介如下多元序列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 常用信源编码方法简介算术编码 非分组码的编码方法之一算术码8算术码的主要概念把信源输出序列概率和实数段0,1中的一个数C联系起来。设信源字母表为a1, a2，其概率p(a1)=0.6, p(a2)=0.4将0,1分成与概率比例相应的区间，0, 0.6 和0.6, l设信源输出序列S=S1S2S3Sn当信源输出的第一个符号S1 = a1时，数C的值处在0, 0.6 当信源输出的第一个符

4、号S1 = a2时，数C的值处在0.6, l根据信源S1的情况，把C所在的段再次按概率比例划分算术编码p(a1)p(a2)0 0.6 10 0.36 0.6 0.84 1p(a1a1)p(a1a2)p(a2a1)p(a2a2)95.4 常用信源编码方法简介符号概率与积累概率的递推关系105.4 常用信源编码方法简介采用累积概率P(S)表示码字C(S)，符号概率p(S)表示状态区间A(S) 115.4 常用信源编码方法简介P(S)把区间0，1)分割成许多小区间，每个小区间的长度等于各序列的概率p(S)，小区间内的任一点可用来代表这序列 0(P1) P2 P3 P4 P5 1 p1 p2 p3 p

5、4 125.4 常用信源编码方法简介 0(P1) P2 P3 P4 P5 1 p1 p2 p3 p4 代表大于或等于的最小整数。把积累概率P(S)写成二进位的小数，取其前L位;如果有尾数，就进位到第L位，这样得到一个数C 135.4 常用信源编码方法简介例如P(S)0.10110001，p(S)=1/17，则L5，得C0.10111这个C就可作为S的码字 编码效率很高，当序列很长时，可达到概率匹配。平均代码长度接近S的熵值。可以唯一地译码 145.4 常用信源编码方法简介符号符号概率pi符号累积概率Pja0.100(1/2)0.000b0.010(1/4)0.100c0.001(1/8)0.1

6、10d0.001(1/8)0.111例 有四个符号a，b，c，d构成简单序列Sabda，各符号及其对应概率如下表，算术编解码过程如下：155.4 常用信源编码方法简介设起始状态为空序列，则1，C()0。165.4 常用信源编码方法简介175.4 常用信源编码方法简介C(abda)即为编码后的码字010111 185.4 常用信源编码方法简介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)算术编码过程195.4 常用信源编码方法简介译码 C(abda)=

7、0.0101110.10,0.1 第一个符号为a 放大至0,1(pa-1)：C(abda)210.101110.1,0.110 第二个符号为b 去掉累积概率Pb： 0.10111-0.1=0.00111205.4 常用信源编码方法简介放大至0,1(p b-1)： 0.0011122=0.111 0.111,1 第三个符号为d 去掉累积概率Pd： 0.111-0.111=0 放大至0,1(p d-1)：0240 0,0.1 第四个符号为a215.4 常用信源编码方法简介算术编码从性能上看具有许多优点，特别是由于所需的参数很少，不象哈夫曼编码那样需要一个很大的码表，常设计成自适应算术编码来针对一些信源概率未知或非平稳情况。225.4 常用信源编码方法简介但是在实际实现时还有一些问题，如计算复杂性、计算的精度以及存储量等，随着这些问题的逐渐解决，算术编码正在进入实用阶段，但要扩大应用范围或进一步提高性能，降低造价，还需进一步改进。23矢量量化连续信源进行编码的主要方法是量化。量化分为两大类：一类是标量量化，另一