算术编码+及译码原理.doc

《算术编码+及译码原理.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、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

2、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）            0.1             a                     0.1             e                     0.3   

3、          r                     0.1             s                     0.1             t                     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（range）如下：     字符            概率            范围   ＿(space)  

4、       0.1           0≤r<0.1      a              0.1           0.1≤r<0.2      e              0.3           0.2≤r<0.5      r              0.1           0.5≤r<0.6      s              0.1           0.6≤r<0.7      t              0.3           0.7≤r<1.0     -----------------

5、-----------------------------------------------          对“state_tree”的算术编码过程为：（1）初始化时，被分割的范围range=high-low=[0,1）,下一个范围的低、高端分别由下式计算：             Low=low+range×rangelow             High=low+range×rangehigh其中等号右边的low为上一个被编码字符的范围低；rangelow和rangehigh分别为被编码符号已给定的字符出现概率范围的low

6、和high。（2）对消息第一字符s编码：s的rangelow=0.6， s的rangehigh=0.7因此，下一个区间的low和high为：                Low=low+range×rangelow=0+1×0.6=0.6                High=low+range×rangehigh=0+1×0.7=0.7                  Range=high-low=0.7-0.6=0.1                  S将区间[0,1）=>[0.6,0.7）      (3)对第二个字符t

7、编码，使用的新生范围为[0.6,0.7），因为t的rangelow=0.7,rangehigh=1.0,因此下一个low,high分别为                   Low=0.6+0.1×0.7＝0.67                   High=0.6+0.1×1.0＝0.70                   Range=0.7-0.67=0.03                   t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，

8、因为a的rangelow=0.10,rangehigh=0.2,因此下一个low,high分别为                   Low=0.67+0.03×0.1＝0.673                   H