信息论与编码技术之无失真信源编码小结

目录

前言:

一.信源编码的概念(基本概念,分类,要求,目的)

1.对信源编码的要求:

2.分类

3.信源编码的目的:减小冗余,提高效率

二.定长码

1.信源存在唯一可译定长码的条件

2.定长编码定理(重点:叙述,含义,公式,计算)

四.变长码(重点:特点,树图构造即时码,kraft不等式的证明,变长编码定理的叙述和意义)

1.特点

2.要求

3.kraft不等式

4.变长编码定理

5.变长无失真信源编码定理(香农第一定理)(重点:叙述,含义)

五.哈夫曼编码(重点,简单信源(N次扩展信源)编码,计算​)

1.二元huffman编码

2.n元huffman编码:

六.香农编码,费诺编码(重点:编码,特点)


前言:

四个基本概念

一个图:维拉图

一个基本原则:获取信息的过程就是减小不确定性的过程

一.信源编码的概念(基本概念,分类,要求,目的)

1.对信源编码的要求:

①非奇异性:分组码是非奇异应是正确译码的必要条件,而非充分条件。

②唯一可译性:

定长码:非奇异码

变长码:非奇异码且其N次扩展码也是非奇异的。

③即时码:(前缀码)

2.分类

3.信源编码的目的:减小冗余,提高效率

①去掉相关性:编码或码序列中各个码符号尽可能相互独立。

②使编码后各码符号出现的概率尽可能相等。

二.定长码

1.信源存在唯一可译定长码的条件

简单信源:

N次扩展信源:

2.定长编码定理(重点:叙述,含义,公式,计算)

离散无记忆信源的N次扩展信源

则当N足够大时,必可使译码差错小于

则当N足够大时,译码差错趋于1。(

当信源为有记忆信源时:H(S)改为

Pe:是集合出现的概率:

编码速度:

表示编码后,平均每个信源符号所能载荷的最大信息量。

编码效率:

四.变长码(重点:特点,树图构造即时码,kraft不等式的证明,变长编码定理的叙述和意义)

1.特点

在N不大时,就能编出效率很高,且无失真的信源编码。

2.要求

唯一可译码:必须是非奇异的,且N次扩展也是非奇异的。

即时码:构造即时码的方法(树图法)

3.kraft不等式

注意:根据要求构造一个即时码(用树图法),先考虑是否满足kraft不等式?

意义:说明信源符号数,码符号数与码长之间满足什么条件才能构成即时码。

证明:①充分性②必要性(要求掌握kraft不等式的证明)

4.变长编码定理

平均码长

单位:码符号/信源符号。表示每个信源符号平均所需用的码元数。

码率:每个码元符号携带的平均信息量

编码后信道每秒钟传输的信息量

平均码长界定定理:离散无记忆信源的熵为H(S),则一定存在一种编码方式构成唯一可译码,使其平均码长满足:

5.变长无失真信源编码定理(香农第一定理)(重点:叙述,含义)

编码速率:表示编码后平均每个信源符号所能载荷的最大信息量

编码效率:

码的剩余度

五.哈夫曼编码(重点,简单信源(N次扩展信源)编码,计算)

1.二元huffman编码

最小

2.n元huffman编码:

信源调整q=(r-1)θ+r,θ为信源缩减次数,为正整数。

六.香农编码,费诺编码(重点:编码,特点)

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