多阶上下文自适应二进制算术编码实现

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1、第!"卷!第!期华!中!科!技!大!学!学!报!自然科学版">-?’!"9-’!#$$%年!!月!&’()*+,-./0.12’-3451’6785,’!9*:);84518.58<=1:1-."!@*;’!#$$%多阶上下文自适应二进制算术编码实现杨文涛!刘卫忠!郑立新!邹雪城!华中科技大学电子科学与技术系"湖北武汉F!$$%F#摘要!提出了一种基于多阶上下文自适应的二进制算术编码算法’考虑了编码符号序列之间的相关性#用符号序列的大概率值代替单个符号的较小概率值#由此建立了多阶上下文概率模型#降低符号间的冗

2、余度’将此模型应用到二进制算术编码中#形成了一种比传统二进制算术编码更有效的方法#能让平均码长变短并使得码字的信息量逼近符号的熵率#从而显著提高二进制算术编码的数据压缩比!可高达D$b"’对不同类型的数据文件进行实验测试#结果显示其压缩编码效果良好’关!键!词!多阶上下文$自适应概率模型$二进制算术编码$节点中图分类号!79DCD’EC!!文献标识码!L!!文章编号!CA%CBF"C#!#$$%"$!B$$F#B$F6,$&%F$+%.2./#4&+%".)1,)*.2+,G+":$-,1$1$3+%@,:%

3、2$)<$)%+(#,+%**.1%20(%&’7*&"%/!#$)7*$Z+/&’!.+*&’#$B$&!./)G)*W+*&’!I8J*;:G8.:-3

4、1B-;=8;5-.:8U:’7,85-;;8?*:1-.T8:V88.:,85-=8=MOGT-?M8‘)8.58MV*M5-.M1=8;8=*.=*G)?:1B-;=8;5-.:8U:J;-T*T1?1:OG-=8?!@aQ^@"V*MT)1?::-;8=)58;8=).=*.5OT8:V88.MOGT-?MTO)M1./T1//8;J;-T*T1?1:O2*?)8-3MOGT-?M8‘)8.581.M:8*=-3MG*??8;J;-T*T1?1:O2*?)8-3M1./?8MOGT-?’L.-28?G8

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6、5*.T8*M,1/,*MD$b’

7、匀时#它的编码效率要高于哈夫曼编码#在理想情况自适应算术编码并不是对每个信息符号产生下算术编码输出码字的信息量可以接近符号的熵一个码值#而是对一个信息符号序列产生一个码&C’率1算术编码算法目前已经被广泛使用#如在新值#这是它与霍夫曼编码最大的不同点1根据下一的静止图像压缩编码标准&^<_#$$$和视频编码个信息符号的预测概率值#将!$#C"区间作进一步&#’标准(’#AF中被作为国际标准推广采用’分割#得到的码值就是最后分割的子区间范围#若收稿日期!#$$"B$DB!$’作者简介!杨文涛!CD%CB"#男#

8、博士研究生$武汉#华中科技大学电子科学与技术系!F!$$%F"’!"#$%&%).1U-;*5?8#$$$!M-,)’5-G第!期!!杨文涛等)多阶上下文自适应二进制算术编码实现!!-F!-’F(这个码值用二进制表示!则这种编码方式就是二持一致1在实际应用中!自适应概率模型按照一进制算术编码!其自适应性表现在于不断更新信定的次序统计每个符号出现的频率次数!而采用息符号的预测概率1符号的累积频率区间来