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霍夫曼编码 、霍夫曼编码是有损压缩编码吗

   日期:2023-04-23     浏览:53    评论:0    
核心提示:哈夫曼编码的基本思想是什么?设某信源产生有五种符号u1、u2、u3、u4和u5,对应概率P1=0.4,P2=0.1,P3=P4=0.2,P5=0.1。首先,将符号按照概率由大到小排队,如图所示。编码时

哈夫曼编码的基本思想是什么?

设某信源产生有五种符号u1、u2、u3、u4和u5,对应概率P1=0.4,P2=0.1,P3=P4=0.2,P5=0.1。

首先,将符号按照概率由大到小排队,如图所示。编码时,从最小概率的两个符号开始,可选其中一个支路为0,另一支路为1。这里,我们选上支路为0,下支路为1。再将已编码的两支路的概率合并,并重新排队。多次重复使用上述方法直至合并概率归一时为止。

从图(a)和(b)可以看出,两者虽平均码长相等,但同一符号可以有不同的码长,即编码方法并不唯一,其原因是两支路概率合并后重新排队时,可能出现几个支路概率相等,造成排队方法不唯一。

一般,若将新合并后的支路排到等概率的最上支路,将有利于缩短码长方差,且编出的码更接近于等长码。这里图(a)的编码比(b)好。

扩展资料

发展历史

哈夫曼编码(Huffman Coding),又称霍夫曼编码。

1951年,哈夫曼和他在MIT信息论的同学需要选择是完成学期报告还是期末考试。导师Robert M. Fano给他们的学期报告的题目是,寻找最有效的二进制编码。

由于无法证明哪个已有编码是最有效的,哈夫曼放弃对已有编码的研究,转向新的探索,最终发现了基于有序频率二叉树编码的想法,并很快证明了这个方法是最有效的。

由于这个算法,学生终于青出于蓝,超过了他那曾经和信息论创立者香农共同研究过类似编码的导师。哈夫曼使用自底向上的方法构建二叉树,避免了次优算法Shannon-Fano编码的***弊端──自顶向下构建树。

1952年,David A. Huffman在麻省理工攻读博士时发表了《一种构建极小多余编码的方法》(A Method for the Construction of Minimum-Redundancy Codes)一文,它一般就叫做Huffman编码。

参考资料来源:百度百科-哈夫曼编码

霍夫曼编码的原理是什么?

霍夫曼编码是变长编码,思路:对概率大的编的码字短,概率小的编的码字长,这样一来所编的总码长就小,这样编码效率就高。

上面那样求是不对的,除非你这6个码字是等概率的,各占1/6。应该用对应的概率*其对应得码长,再求和。

扩展资料:

在计算机数据处理中,霍夫曼编码使用变长编码表对源符号(如文件中的一个字母)进行编码,其中变长编码表是通过一种评估来源符号出现机率的方法得到的,出现机率高的字母使用较短的编码,反之出现机率低的则使用较长的编码。

这便使编码之后的字符串的平均长度、期望值降低,从而达到无损压缩数据的目的。

例如,在英文中,e的出现机率***,而z的出现概率则***。当利用霍夫曼编码对一篇英文进行压缩时,e极有可能用一个比特来表示,而z则可能花去25个比特(不是26)。用普通的表示方法时,每个英文字母均占用一个字节,即8个比特。

二者相比,e使用了一般编码的1/8的长度,z则使用了3倍多。倘若能实现对于英文中各个字母出现概率的较准确的估算,就可以大幅度提高无损压缩的比例。

参考资料来源:百度百科-霍夫曼编码

哈夫曼编码原理

赫夫曼码的码字(各符号的代码)是异前置码字,即任一码字不会是另一码字的前面部分,这使各码字可以连在一起传送,中间不需另加隔离符号,只要传送时不出错,收端仍可分离各个码字,不致混淆。

哈夫曼编码,又称霍夫曼编码,是一种编码方式,哈夫曼编码是可变字长编码(VLC)的一种。Huffman于1952年提出一种编码方法,该方法完全依据字符出现概率来构造异字头的平均长度最短的码字,有时称之为***编码,一般就叫做Huffman编码。

扩展资料

赫夫曼编码的具体方法:先按出现的概率大小排队,把两个最小的概率相加,作为新的概率

和剩余的概率重新排队,再把最小的两个概率相加,再重新排队,直到最后变成1。

每次相

加时都将“0”和“1”赋与相加的两个概率,读出时由该符号开始一直走到最后的“1”,

将路线上所遇到的“0”和“1”按***位到***位的顺序排好,就是该符号的赫夫曼编码。

例如a7从左至右,由U至U″″,其码字为1000;

a6按路线将所遇到的“0”和“1”按***位到***位的顺序排好,其码字为1001?

用赫夫曼编码所得的平均比特率为:Σ码长×出现概率

上例为:0.2×2+0.19×2+0.18×3+0.17×3+0.15×3+0.1×4+0.01×4=2.72 bit

可以算出本例的信源熵为2.61bit,二者已经是很接近了。

参考资料来源:百度百科-哈夫曼编码

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标签: 概率 码字 支路
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