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据压缩考试要点
1 、熵对数据压缩编码的理论意义
信源的熵是对该信源进行无失真编码的极限
对信源进行无失真编码的最低码率就是该信源的熵
如果对信源进行编码的码率小于信源的熵,则这种编码是有失真的
2 、例:某一信源X 有四个符号,其出现概率为:
则该信源的熵为:
H (x) ( 12) log 12 14 log 14 2 * 14 log 18 =1.75bit/符号
p l
平均码长 L==1/2*1+1/4*2+1/8*3=1.75bit/符号
i i
3 、启示1:只要信源不是等概率分布的,就存在无失真数据压缩的可能性。
启示2:既然非负,严格上凸,且等概率时达到最大,任一 pj=1 时达到最小值 0 ,那么我们
可以通过某中变换 T: ,使中某一个符号发生的概率尽可能大()使其他的尽可能小(),这
将有利于压缩,这就是变换编码的途径之一。
4\研究在限定失真下为了恢复信源符号所必需的编码率,简称率失真理论。
5.
——表示输入为X,输出为Y时,整个系统所具有的不确定程度
6 、
I (X ;Y) H (X ) H (X / Y) p (a ) log p (a ) p (a ,b ).log P (a / b )
i i i j i j
7 、可见,只要允许误差存在,就可以减少编码输出的字符数,降低码率。输出字符数越少,
i i j
译码误差失真就越大。 Q(b / a ).p (a )
p (a ) log p (a ) p (a ).Q(b / a ).log j i i
8 、 i i i i j i j i Q(b )
j
则平均失真
9 、
R (D) min I (X ;Y)
QQD
10 、率失真函数是在允许失真为D 的条件下,信源编码给出的平均互信息量的下界。
——有失真时的信源编码的逆定理
当编码码率R<时,无论用何种编码方式,其平均失真必大于 D
11 、
变长码要正确识别码字起点就不是那么容易了,并且还存在着唯一可译性等问题。
12 、哈夫曼(Huffman)编码
① 将信源符号出现概率按减小的顺序排列;
② 将两个最小的概率进行组合相加,并继续这一步;
③ 对每队组合中的上边指定为 1 ,下边指定为0 ;
④ 画出由每个信源符号概率到 1 、0 处的路径,记下路径的 1 和 0 ;
⑤ 对于每个信源符号,写出 1 、0 序列。则从右到左就得到哈夫曼码。
哈夫曼编码的缺点:需要统计概率需要存储或传输码表
13 、游程长度(RL):由字符(或信号采样值)构成的数据流中各个字符重复出现而形成字符串
数据流
的长度。
形成串的字符、串的长度及串的位置
14 、MH/MR 编码
一 ModifiedHuffman(MH)
MH 码的主要方法是:
以多帧标准传真图像样本为统计依据,根据各种RL 的出现的概率编出哈夫曼码表,实际过
程只是查表,可以实时处理。
由于规定每行标准取样 1728 点,又根据统计结果,实际RL 在 0—63 居多,故 MH 编码表分
为结尾码与组合基于码。
编码规则如下:
① RL=0—63,用一个相应的结尾码表示;
② RL=64—1728 ,用一个组合基于码加一个补充结尾码,例如RL(白)=128,其编码为 01
补充结尾码为0(白) 。若RL(白)=129 ,则其编码为
③ 规定每行都从白游程开始,若实际扫描行由黑开始,则需要在行首加零长度的游程;
每行结束时,要加行同步码 EOL ,每页文件第一个数据前加EOL;
④ 为了同步操作的需要,规定一个编码的结
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