第4章多媒體數(shù)據(jù)壓縮與編碼技術(shù)-在線瀏覽
2025-03-26 01:03本頁面
【正文】 最小概率加起來，再重新排隊(duì)； 重復(fù)步驟 ,直到最后只剩下兩個概率為止。對于概率大的賦予 0，小的賦予 1。 （ 2）由于 Huffman碼的碼長參差不齊，因此，存在一個輸入、輸出速率匹配問題。 （ 3） Huffman碼在存儲或傳輸過程中，如果出現(xiàn)誤碼，可能會引起誤碼的連續(xù)傳播，1bit的誤碼可能把一大串碼字全部破壞，因此，限制了 Huffman碼的使用。當(dāng)信源概率是 2的負(fù)次冪時，Huffman碼的編碼效率達(dá)到 100％；當(dāng)信源概率相等時，其編碼效率最低。 （ 5） Huffman編碼應(yīng)用時，均需要與其他編碼結(jié)合起來使用，才能進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)壓縮比。 費(fèi)諾編碼 具體編碼方法如下： （ 1）把 按概率由大到小、從上到下排成一列，然后把 分成兩組 ， ，并使這兩組符號概率和相等或幾乎相等，即： （ 2）把兩組分別按 0， 1賦值 ,例如將第一組賦值為 0，則第二組賦值為 1。將每個所賦的值依次排列起來就是 香農(nóng) 費(fèi)諾編碼。 算術(shù)編碼 理論上，用 Huffman方法對源數(shù)據(jù)流進(jìn)行編碼可達(dá)到最佳編碼效果。 算術(shù)編碼把要壓縮處理的整段數(shù)據(jù)映射到 — 段實(shí)數(shù)半開區(qū)間 [0， 1]內(nèi)的某一區(qū)段，構(gòu)造出小于 1且大于或等于 0的數(shù)值。 算術(shù)編碼 下面通過一個例子來說明算術(shù)編碼的方法。 按上述區(qū)間的定義，最終結(jié)果如表 ： LCFN lss *?? *e e rN F C L?? 算術(shù)編碼 給定事件序列的算術(shù)編碼步驟如下： （ 1）編碼器在開始時將“當(dāng)前間隔” [ L， H] 設(shè)置為 [0， 1）。 （ b）一個子間隔的大小與下一個將出現(xiàn)的事件的概率成比例，編碼器選擇子間隔對應(yīng)于下一個確切發(fā)生的事件相對應(yīng)，并使它成為新的“當(dāng)前間隔”。 算術(shù)編碼 在算術(shù)編碼中有幾個問題需要注意： ? 由于實(shí)際的計(jì)算機(jī)的精度不可能無限長，一個明顯的問題是運(yùn)算中出現(xiàn)溢出，但多數(shù)機(jī)器都有 1 32或者 64位的精度，因此這個問題可使用比例縮放方法解決。 ? 算術(shù)編碼也是一種對錯誤很敏感的編碼方法，如果有一位發(fā)生錯誤就會導(dǎo)致整個消息譯錯。 設(shè)圖像中的某一行或某一塊像素經(jīng)采樣或經(jīng)某種方法變換后的系數(shù)為 ，如圖。 12( , , , )Mx x xixil( , )iigl,1 ik??1 2 1 1 2 2( , , , ) ( , ) , ( , ) , , ( , )M k kx x x g l g l g l?ig il 游程編碼（ RLC） 游程編碼（ RLC） 串長 li就是游程長度（ Runlength），簡寫為 RL，即由字符或采樣值或灰度值構(gòu)成的數(shù)據(jù)流中各個字符等重復(fù)出現(xiàn)而形成的字符串的長度。 游程編碼（ RLC） 游程編碼分為定長游程編碼和變長游程編碼兩類。變長游程編碼是指 RL位數(shù)是不固定的。例如黑白傳真圖像的編碼等。 定義游程和游程長度后，就可以把任何二元序列變換成游程長度的序列，簡稱游程序列。 LZW編碼 LZW壓縮編碼是一種無損壓縮編碼。在編碼中僅僅把字符串看成是一個號碼，而不去管它代表什么意思。這張轉(zhuǎn)換表用來存放稱為前綴（ Prefix）的字符序列，并且為每個表項(xiàng)分配一個碼字（ Code word），或者叫做序號。 LZW編碼算法可用偽碼表示。 LZW編碼 【例 】 256個字符的碼字的偽碼形式表示： Dictionary[j]← all n single character， j＝ 1， 2， ? ， n j←n+1 Prefix← read first Character in Charstream while（（ C ← next Character ） !=NULL） Begin If is in Dictionary Prefix ← else Codestream ←cW for Prefix Dictionary[j]← j←n+1 Prefix ←C end Codestream ←cW for Prefix LZW編碼 ? 2. 譯碼算法 LZW譯碼算法中還用到另外兩個術(shù)語：①當(dāng)前碼字（ Current code word）：指當(dāng)前正在處理的碼字，用 cW表示，用 當(dāng)前綴 符串；②先前碼字（ Previous code word）：指先于當(dāng)前碼字的碼字，用 pW表示，用 符串。 LZW編碼 LZW譯碼算法的具體執(zhí)行步驟如下： 步驟 1：在開始譯碼時詞典包含所有可能的前綴根（ Root）； 步驟 2： cW： =碼字流中的第一個碼字； 步驟 3：輸出當(dāng)前綴 符串 ； 步驟 4：先前碼字 pW： = 當(dāng)前碼字 cW； 步驟 5：當(dāng)前碼字 cW： = 碼字流中的下一個碼字； 步驟 6：判斷先前綴 符串 如果“是”： 把先前綴 符串 ； 當(dāng)前前綴 P： =先前綴 符串 ； 當(dāng)前字符 C： =當(dāng)前前綴 符串 ； 把綴 符串 P+C添加到詞典； 如果“否”： 當(dāng)前前綴 P： =先前綴 符串 ； 當(dāng)前字符 C： =當(dāng)前綴 符串 ； 輸出綴 符串 P+C到字符流，然后把它添加到詞典中。 LZW編碼 【例 】編碼字符串如表 ，編碼過程如表 所示。 LZW編碼 表 。例如，在步驟 4中，先前碼字（ 2）存儲在先前碼字（ pW）中，當(dāng)前碼 字（ cW）是（ 4）， 當(dāng)前綴 符串 LZW編碼 （“ A B”），先前綴 符串 （ B）是用當(dāng)前綴 符串 （ A）的第一個字符，其結(jié)果（ B A） 添加到詞典中，它的索引號是（ 6）。 ? 預(yù)測編碼中典型的壓縮方法有脈沖編碼調(diào)制（ PCM， Pulse Code Modulation）、差分脈沖編碼調(diào)制（ DPCM， Differential Pulse Code Modulation）、自適應(yīng)差分脈沖編碼調(diào)制（ ADPCM， Adaptive Differe
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