数字图象处理-第5章图像编码.ppt

01的冗余度。02同样有可计算出平均码长例：冗余度其效率变长编码是统计编码中最为主要的一种方法。变长编码的目标就是使平均码长达到低限，也就是使最优，但是，这种最优必须在一定的限制下进行。编码的基本限制就是码字要有单义性和非续长性。几种常用的统计编码法表5—4四种代码表信源概率码Ⅰ码Ⅱ码Ⅲ码Ⅳ000001100110011001110111110111霍夫曼（Huffman）码仙农－费诺（Shannon-Fano）码最为常用的变长编码方法:125435.5.3霍夫曼码霍夫曼码变长编码法能得到一组最优的变长码。设原始信源有Ｍ个消息，即：(5—28)霍夫曼码编码步骤：第一步，把信源Ｘ中的消息按出现的概率从大到小的顺序排列，即：12345第二步，把最后两个出现概率最小的消息合并成一个消息，从而使信源的消息数减少一个，并同时再次将信源中的消息的概率从大到小排列一次，得：(5—29)(5—30)第三步，重复上述步骤，直到信源最后为形式为止。这里有如下形式第四步，将被合并的消息分别赋以1和0或0和1。对最后X0中的和对应地赋以1和0或0和1。01例：求下述信源的霍夫曼码02由上述步骤，合并最小的两项做一个新的信源这样可给赋0，赋1，其中。中消息的概率大小顺序正好符合从大到小的规律，故不必重排。再做新的信源重排得01将赋0，赋1。将和合并构成新的信源02重排得将赋0，赋1。最后则赋0，重排得赋1。赋0，赋1。最后0.450.300.55码字消息概率011011000001000110.250.250.200.150.100.0501010.250.250.20010.300.250101图5—17信源X的霍夫曼编码图0.150.45仙农－费诺码的编码程序可由下述几个步骤来完成：01仙农－费诺码02设信源Ｘ有非递增的概率分布03(5—31)04其中05。把X分成两个子集合，得06(5—32)07(5—33)01并且保证(5—34)成立或差不多成立。02第二步：给两个子集中的消息赋值，赋1，赋0，或给赋0，赋1。第三步：重复第一步骤，将两个子集，再细分为2个子集，并且也同样使两个小子集里消息的概率之和相等或近似相等。第四步：重复第二步骤赋值。以这样的步骤重复下去，直到每个子集内只包含一个消息为止。对每个消息所赋过的值依次排列出来就可以构成仙农－费诺码其编码流程图如图5—18所示。编码表如表5—7所示。如果对各子集赋以另外一种值，即1，0，那么，同样会得到另一种编码结果，其编码表如表5—8所示。例：设有信源码字消息概率00011001011100110111101111图5—18仙农-费诺码编码流程图??1/81/81/161/161/161/1601010101010101Huffman码和Shannon–Fano码不是唯一的；12非等长码在传输、译码、存储都不方便。3Huffman码和Shannon–Fano码缺乏构造性，即，不能用数学方法建立一一对应关系，只能通过查表的方法构成对应关系。如果消息数目很大，所需的存储器就大，设备就复杂。特点：与Huffman码不同，算术编码是一种非分组编码方法，或叫非块码。正因为算术编码不是分组编码。因此，其译码也是一个字符一个字符的译码。算术编码的基本原理设：有一4符号的信源，其分为，其概率如下表和下图所示。5.6算术编码（Arithmeticcoding）符号概率（十进制）1/81/41/21/8概率（二进制）0．0010．010．10．001累积概率00．0010．0110．11121概率区间表示概率大小累积概率第5章图像编码图像编码属于信源编码范畴。01其特点是利用图像信号的统计特性及人眼睛的生理