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无失真信源编码

第8章 无失真的信源编码 l信源编码主要可分为无失真信源编码和限 失真信源编码。单义可译码 平均码长 无失真信源编码定理 Huffman编码。设离散无记忆信源 二进制香农码的编码步骤如下。第三章 信源编码(一)离散信源无失真编码。第一节信源编码和码的类型。

无失真信源编码Tag内容描述:<p>1、第8章 无失真的信源编码 l信源编码主要可分为无失真信源编码和限 失真信源编码。 l无失真信源编码主要适用于离散信源或数 字信号,要求进行无失真地数据压缩,要 求完全能够无失真地可逆恢复。 l限失真信源编码主要适用于波形信源或波 形信号(即模拟信号),不要求完全可逆 地恢复,而是允许在一定限度内可以有失 真的压缩。 l两种信源编码都是为了用较少的码率来传 送同样多的信息,增加单位时间内传送的 信息量,从而提高通信系统的有效性。 l香农信息理论香农第一定理和香农第 三定理是信源压缩编码的理论基础,从理 论上给出了进行无。</p><p>2、6 无失真信源编码,单义可译码 平均码长 无失真信源编码定理 Huffman编码,单义可译码,编码器相关概念 非延长码及其构成 单义可译定理,编码器相关概念,编码器,编码器相关概念,编码器将信源符号集中的符号si(或者长为N的信源符号序列)变换成由aj(j=1,2,r) 组成的长度为li的一一对应的序列。即:,或者,编码器相关概念,几个定义: 二元码 :若码符号集为0,1,所有码字都是一些二元序列,则称为二元码.二元码是数字通信和计算机系统中最常用的一种码. 等长码(定长码):码中所有码字的码长都相同 变长码:码中所有码字的码长各不相同 奇异。</p><p>3、第八章 无失真的信源编码,8.1 霍夫曼(Huffman)码,8.2 费诺(Fano)码,8.3 香农-费诺-埃得斯码,8.4 游程编码和MH编码,8.6 字典码,8.5 算术编码,8.1 霍夫曼(Huffman)码,设离散无记忆信源 二进制香农码的编码步骤如下: 将信源符号按概率从大到小的顺序排列,为方便起见,令 p(x1) p(x2) p(xn) 令p(x0)=0,用pa(xj),j=i+1表示第i个码字的累加概率,则: 确定满足下列不等式的整数ki ,并令ki为第i个码字的长度 log2 p(xn)ki log2 p(xn)+1 将pa(xj) 用二进制表示,并取小数点后ki 位作为符号xi的编码。,例 有一单符号离散无记忆信源 对该信。</p><p>4、5.4.1 香农码,香农第一定理指出,可选择每个码字的长度满足关系式: 或: x 表示不小于 x 的整数。按不等式选择的码长所构成的码称香农码。香农码满足克拉夫特不等式,所以一定存在对应码字的长度的惟一可译码。,香农码满足克拉夫特不等式,所以一定存在对应码字的长度的唯一可译码。 也就是说按照这个码长用树图法就可以构造一组即时码。 一般情况下,按照香农编码方法编出来的码,其平均码长不是最短的,也即香农编码不一定是紧致码(最佳码)。,5.4.1 香农码,概率,5.4.1 香农码,例5.6:,累加概率,香农编码是一种概率匹配编码。即概率大的。</p><p>5、第4章 无失真信源编码,前面的章节中,我们对信息问题从理论的角度进行了一些度量和分析。从本章开始,我们将讨论在信息论的基础上进行各种编码。 本章主要介绍编码的基本概念,信源编码的基本思路与主要方法,以无失真、统计编码为主,期望通过本章学习能建立起信源压缩编码的基本概念。,第4章 编码类型,(1)在不失真或允许一定失真条件下,如何提高信息传输速度,这种编码称为信源编码。根据是否允许失真,信源编码又可以分为无失真信源编码(当失真可以逼近于0时,在信息论中也当做无失真编码讨论)和限失真信源编码。 (2)在信道受到。</p><p>6、第三章 信源编码(一)离散信源无失真编码,3.1信源及其分类 3.2离散无记忆信源的等长编码 3.3离散无记忆信源的不等长编码 3.4最佳不等长编码,3.1 信源及其分类,信源及其分类,离散信源 连续信源 无记忆信源 有记忆信源 简单信源独立同分布 平稳信源,各态历经源 M阶记忆源 时间离散连续源 随机波形源,3.2 离散无记忆源的等长编码,离散无记忆源,字母表A=a1,aK,概率分别为p1,pK,长为L的源输出序列uL=u1,uL,共有KL种序列 码符号字母表B=b1,bD,以码符号表示源输出序列,D元码 等长D元码,能够选择的不同码字的个数为DN,不等长D元码的个数,能。</p><p>7、第五章无失真信源编码,本章需要掌握的内容:,编码的目的离散无记忆信源的定长编码离散无记忆信源的变长编码定理变长编码的Huffman编码方法,一.信源编码,第一节信源编码和码的类型,1.信源编码的概念,编码:将携带信息的一种符号序列按照一定规则映射成另一种符号序列的变换。,信源编码:根据信源的统计特性对信源发出的信息进行编码。,3.编码器的数学模型,其中:Wi称为码字,如果码字由N个码元组成,则码长。</p><p>8、日日 思思 日日 睿睿 笃笃 志志 笃笃 行行信息论与编码 湖北大学物电学院蒋碧波 第第6 6 6 6章章 无失真信源编码无失真信源编码 第第1 1 1 1节节 几个概念几个概念 第第2 2 2 2节节 单义可译码单义可译码 第第3 3 3。</p><p>9、余 映 云南大学 1 62 第5章 信源编码 前面介绍了信源熵和信息率失真函数的概念 弄 清了传送信源信息只需要具有信源极限熵或信息传送信源信息只需要具有信源极限熵或信息 率失真函数大小的信息率率失真函数大小的信息率 但在实际通信系统中 用来传送信源信息的信息 率远大于信源极限熵或信息率失真函数 在传送信源信息时能否能否达到达到或或接近信源接近信源熵或率失熵或率失 真函数真函数这样的最小这样的最。</p><p>10、1 第5章 无失真信源编码 5 1 信源编码及有关概念信源编码及有关概念 5 2 无失真信源编码定理无失真信源编码定理 5 3 无失真信源编码方法无失真信源编码方法 2 通信系统的性能指标主要是通信系统的性能指标主要是有效性 可靠性 安全 性和经济性 编码的目的是优化通信系统 使这些 指标达到最佳 编码的目的是优化通信系统 使这些 指标达到最佳 按照不同的编码目的 编码问题可分为 按照不同的编码目。</p><p>11、第第5章章 无失真信源编码无失真信源编码 5 1 信源编码的相关概念信源编码的相关概念 5 2 定长码及定长编码定理定长码及定长编码定理 5 3 变长码及变长编码定理变长码及变长编码定理 5 4 变长码的编码方法变长码的编码方法 5 5 实用的无失真信源码方法实用的无失真信源码方法 主要内容主要内容 2 通信的实质是信息的传输 通信的实质是信息的传输 高效率高效率 高质量高质量地传送信息却又是信息。</p><p>12、5 1 有一信源 它有 6 个可能的输出 其概率分布如题 5 1 表所示 表中给出了对应的码 和 EDCBA F 题表 5 1 消息 p ai ABCDEF a11 200000000 a21 400101101010100 a31 160100111101101100101 a41 160110111111011101101110 a51 16100011111111010111100111 a。</p><p>13、2.8 无失真信源编码(一),1. 信源编码的主要任务,使信源消息符号与信道能够传输的(数字)符号相匹配。,一、引言,变换,压缩,具体地说,通过变换使信源符号与(数字)代码相对应。,(汉字的区位码、四角号码),提高有效性或传输效率,,信道传输时,尽可能充分地利用信道容量。,使编码后的(数字)代码经过,2. 信源编码的分类,仅对信源的冗余度(或剩余度)进行压缩。,允许在一定的失真限制条件下对信源进行。</p><p>14、一、信源编码概述 1.离散信源信源编码的目的和模型 目的: 把信源发出的消息(单个符号消息和符号序列消息)变换成由信道基本符号构成的代码组(称为码字),以使得消息能在编码信道上传输 尽量减小代码组的平均长度,以提高信道传输消息的有效性,第三章 无失真信源编码,信源发出单符号消息时,信源编码器模型如下图所示。信源编码器有二个输入端。其中一个输入端为信源发出的N个单符号消息,另一个输入端输入D种信道基。</p><p>15、第3章 无失真信源编码,理解n次扩展信源的渐近均分性 理解香农第一定理 理解异前置码的渐近最优性 掌握香农码的编码 掌握费诺码的编码 掌握赫夫曼码的编码,教学内容和要求,3.1 渐近均分性定理,1、n次扩展信源的渐进均分性,例1,二次、三次和四次扩展信源的概率分布特点,二次扩展信源的概率,概率分布特点,三次扩展信源的概率,概率分布特点,四次扩展信源的概率,概率分布特点,n次扩展信源的符号序列分为两。</p>
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