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視頻壓縮技術解析

作者: 時間:2012-02-23 來源:網絡 收藏

2. 算術編碼
霍夫曼編碼的每個代碼都要使用一個整數位, 如果一個符號只需要用2.5位就能表示, 但在霍夫曼編碼中卻必須用3個符號來表示, 因此它的效率較低。 與其相比, 算術編碼并不是為每個符號產生一個單獨的代碼, 而是使整條信息共用一個代碼, 增加到信息上的每個新符號都遞增地修改輸出代碼。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/165860.htm

假設信源由4個符號S1、 S2、 S3和S4組成, 其概率模型如表6-1所示。 把各符號出現的概率表示在如圖6-3所示的單位概率區(qū)間之中, 區(qū)間的寬度代表概率值的大小, 各符號所對應的子區(qū)間的邊界值, 實際上是從左到右各符號的累積概率。 在算術編碼中通常采用二進制的小數來表示概率, 每個符號所對應的概率區(qū)間都是半開區(qū)間, 如S1對應[0, 0.001), S2對應[0.001, 0.011)。 算術編碼所產生的碼字實際上是一個二進制小數值的指針, 該指針指向所編的符號所對應的概率區(qū)間。

表6-1 信源概率模型和算術編碼過程

圖 6-3 算術編碼過程示意圖

若將符號序列S3S3S2S4進行算術編碼, 序列的第一個符號為S3, 我們用指向圖6-3中第3個子區(qū)間的指針來代表這個符號, 由此得到碼字0.011。 后續(xù)的編碼將在前面編碼指向的子區(qū)間內進行。 將[0.011, 0.111)區(qū)間再按符號的概率值劃分成4份, 對第二個符號S3, 指針指向0.1001,碼 字串變?yōu)?.1001。 然后S3所對應的子區(qū)間又被劃分為4份, 開始對第3個符號進行編碼……。

算術編碼的基本法則如下:
(1) 初始狀態(tài): 編碼點(指針所指處)C0=0, 區(qū)間寬度A0=1。
(2) 新編碼點: Ci= Ci-1 + Ai-1×Pi。
式中, Ci-1是原編碼點; Ai-1是原區(qū)間寬度; 
Pi所編符號對應的累積概率。
新區(qū)間寬度Ai= Ai-1×pi
式中, pi為所編符號對應的概率。

根據上述法則, 對序列S3S3S2S4進行算術編碼的過程如下:
第一個符號S3:
C1=C0+A0×P1=0+1×0.011=0.011
A1=A0×p1=1×0.1=0.1
[0.011,0.111]



關鍵詞: 解析 技術 壓縮 視頻

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