第3章数据压缩和源代码解释

§3.1§3.2§3.3§3.4等距码可变长编码Huffman码Shannon码和Fenoma 06:41 1数据压缩和源编码为了实现高质量和有效的通信，字母Source编码和信道编码. 源编码和信道编码主要需要解决以下两个问题. 提高传输效率并提高通信的可靠性06:41 2编码，源编码，信道编码？编码: 根据某些要求，将某些符号，数字或字母编码为不同的序列，表示某种含义称为编码. ？编码分为源编码和信道编码，其中源编码分为无失真源编码和失真受限源编码. 无失真源编码: 适用于离散源或数字信号. 失真受限源编码: 主要用于连续源或模拟信号（例如语音和图像信号）的数字处理. 06:41 3香农信息论的三个定理？第一极定理: 无失真源编码定理. 第二极定理: 信道编码定理（包括离散和连续信道）. 第三极定理: 失真限制源编码定理. 06:41 4源代码？源代码编码的主要任务是什么？由于源符号之间的不均匀分布和相关性，因此源中存在冗余. 源编码的主要任务是减少冗余并提高编码效率. 具体来说，就是寻找一种根据源输出的符号序列的统计特性将源输出的符号序列转换为最短码字序列的方法.

06:41 5源代码？源代码编码的基本方法是什么？源编码有两种基本方法. 一种是使序列中的符号尽可能独立，即去相关. 二是使编码中每个符号的出现概率尽可能相等，即使该概率相等. ？源代码编码的基础是什么？源编码的基础是: 两个编码定理，即无失真编码定理和有限失真编码定理. 06:41 6源代码源代码: 为了提高通信效率，它是源代码. 它可以更有效地传输和存储信息. 在不失真或不允许一定失真的情况下，如何以尽可能少的符号传输源信息以提高信息传输速率. 这通常是通过压缩源的冗余来实现的. 常用的方法是压缩每个源符号的平均位数或源代码速率. 即，以较低的比特率发送相同量的信息，这增加了每单位时间发送的平均信息量，从而提高了通信效率. 06:41 7源编码编码定理证明: （1）必须有一种编码方法，以使代码的平均长度可以任意接近但不低于符号熵（2）实现此目标的方法是: 使概率与代码长度匹配. 注意: （1）无失真编码或可逆编码仅适用于离散源. （2）对于连续源，编码后无法恢复原始连续值而不失真，因为后者可以具有无限数量的值.

这时信源编码与数据压缩，只能根据失真限制编码定理执行失真限制编码. 06:41 8通道编码，密码？信道编码: 是为了提高信息传输的可靠性而进行的编码. 如何在信道受到干扰时提高信号的抗干扰能力，并同时使信息传输速率最大化. 通常，这可以通过增加源的冗余来实现. 常用的方法是增加编码率/带宽. 与源代码编码相反. ？密码: 这是用于提高通信系统安全性的代码. 通常是通过加密和解密来实现的. 从信息论的角度来看，“加密”可以看作是增加熵的过程，而“解密”可以看作是减少熵的过程. 06:41 9源编码包括两个功能: （1）将源符号转换为适合信道传输的符号； （2）压缩源冗余，提高传输效率. 提高传输效率通常会削弱其抗干扰能力. 增强抗干扰能力通常是以降低信息传输效率为代价的. 06:41 10源代码？源编码定理是从源的渐近等分派生的: 只要代码的编码率大于源的熵（或熵率），就必须有一种编码和解码方案，因此当编码后的源分组长度趋于无穷大信源编码与数据压缩，解码错误的概率可以足够小，从而解决了最优码存在的问题. ？如何构造最佳代码？ 06:41 11源代码的分类源代码的分类: 离散源代码，连续源代码和相关源代码三种类型的离散源代码: 独立源代码，可以实现无失真编码. 连续信号源编码: 独立源编码，仅失真限制源编码；相关源代码: 非独立源代码.

06:41 12源代码分类？冗余压缩编码: 这是可逆压缩，可以在编译后恢复而不会失真. 基本方法: 压缩源的冗余，即: 1）去除码元之间的相关性； 2）使代码符号均匀分布. 06:41 13源代码分类？熵压缩编码: 超过一定限制的不可逆压缩将不可避免地带来失真. 容许失真越大，压缩率越大. 解码可以恢复到一定的失真容限，保留尽可能多的信息. 06:41 14源编码器模型源编码根据某些数学规则将源符号序列映射为代码符号序列. 它是从源符号集到代码符号集的映射，该映射将源输出的符号转换为符号序列. ？源编码器通道源编码器型号？解码是从代码符号到源符号的映射. 为了实现无失真编码，此映射必须是且可逆的. 06:41 15源编码器的型号X ?? X1，X 2，X q？编码器C？ {C1，c2 ,, cq} X: {x1，x2，...，xD}代码字ci？ xi xi 1 2？ xil i将源符号集中的符号X（或长度为n的源符号序列的第i列）映射到由代码符号xi组成的长度为li的代码符号序列ci.

06:41 16块代码？编码器输出的代码符号序列ci称为代码字. 长度li称为码字长度，简称为码长. 所字的集合表示为C. 根据固定代码表，将源码元集中的每个源码元X i映射到某个码字ci. 这样的代码称为分组代码. 只有分组代码具有相应的代码表，而非分组代码则没有代码表. 对于同一源，有多种编码方法. 06:41 17 ??代码的分类1.二进制代码如果代码符号集为{0，1}，则代码字为二进制序列，称为二进制代码，并且该二进制代码通过二进制信道（即数字）传输. 在通讯和计算机通讯中. 2.等长码一组码字集C中的所字cm（m = 1,2，…，M）及其码长

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