算术编码+及译码原理.doc
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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date算术编码+及译码原理算术编码与译码原理:算术编码与译码原理: 1、编码过程算术编码方法是将被编码的一则消息或符号串(序列)表示成0和1之间的一个间隔(Interval),即对一串符号直接编码成0,1区间上的一个浮点小数。符号序列越长,编码表示它的间隔越小,表示这一间隔所需的位数就越多。信源中的符号序列仍然要根据某种模式生成概率的大小来减少间隔。可能出现的符号概率要比不
2、太可能出现的符号减少范围小,因此,只正加较少的比特位。在传输任何符号串之前,0符号串的完整范围设为0,1。当一个符号被处理时,这一范围就依据分配给这一符号的那一范围变窄。算术编码的过程,实际上就是依据信源符号的发生概率对码区间分割的过程。举例说明如下:假设一则消息“static_tree”具有如下的概率分布:字符 概率-(space) 0.1a 0.1e 0.3r 0.1s 0.1t 0.3下面用算术编码方法给该消息编码。一旦字符的概率已知,就沿着“概率线”为每一个单独的符号设定一个范围,哪一个被设定到哪一段范围并不重要,只要编码和解码都以同样方式进行就可以,这里所用的6个字符被分配的范围(r
3、ange)如下:字符 概率 范围(space) 0.1 0r0.1a 0.1 0.1r0.2e 0.3 0.2r0.5r 0.1 0.5r0.6s 0.1 0.6r0.7t 0.3 0.7r0.6,0.7)(3)对第二个字符t编码,使用的新生范围为0.6,0.7),因为t的range low=0.7,range high=1.0,因此下一个low,high分别为Low=0.6+0.10.70.67High=0.6+0.11.00.70Range=0.7-0.67=0.03t将0.6,0.7)=0.67,0.70)(4)对第三个字符a编码,在新生成的0.67,0.70)中进行分割,因为a的ran
4、ge low=0.10,range high=0.2,因此下一个low,high分别为Low=0.67+0.030.10.673High=0.67+0.030.20.676Range=0.676-0.673=0.003a将0.67,0.70)=0.673,0.676)(5)对第四个字符t编码,在新生成的0.673,0.676)上进行分割。因为t的range low=0.70,range high=1.0,则下一个low,high分别为Low=0.673+0.0030.70.6751High=0.673+0.0031.00.676Range=0.0009t将0.673,0.676)=0.6751
5、,0.676)同理得到下面各字符e,s,t,r,e,e编码所得到的范围分别为0.67528,0.67555),0.67528,0.675307),0.675 298 9,0.675 307),0.675 302 95,0.675 303 76),0.675 303 112,0.675 303 355),0.675 303 160 6,0.675 303 233 5)将编码后的区间范围综合如下:符号概率信源符号ai概率初始编码间隔0, 0.5)0.5, 0.75)0.75, 0.875)0.875, 1)2、 解码过程解码是编码的逆过程,了解了编码过程后,理解解码过程的操作就相对容易了。通过编码
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