Смекни!
smekni.com

Энтропия сложных сообщений, избыточность источника. Цель сжатия данных и типы систем сжатия (стр. 3 из 3)

Для сжатия данных возьмем кодер, использующий следующую таблицу перекодирования данных источника в кодовые слова (вопрос о выборе таблицы оставим на будущее):

Кодер
Отсчет Кодовое слово
3 001
2 01
1 1
0 000

Используя таблицу кодирования, заменим каждый элемент вектора X соответствующей кодовой последовательностью из таблицы (так называемое кодирование без памяти). Сжатые данные (кодовое слово B(X))будут выглядеть следующим образом:

B(X) = ( 0,0,1,0,0,1,0,1,1,0,0,1,0,1,0,1,1,0,1,0,1,1,0,0,0,1,1,1,0,0,0).

Коэффициент сжатия при этом составит r = 32/31, или 1,03. Соответственно скорость сжатия R = 31/16 бит на отсчет.

Пример 3. Сравним два различных кодера, осуществляющих сжатие одного и того же вектора данных

X = ABRACADABRA .

Первый кодер - кодер без памяти, аналогичный рассмотренному в предыдущем примере (каждый элемент вектора Xкодируется независимо от значений других элементов - кодер без памяти). Таблица кодирования для него выглядит следующим образом:


Кодер 1
Символ Кодовое слово
A 0
B 10
R 110
C 1110
D 1111

Второй кодер при кодировании текущего символа учитывает значение предшествующего ему символа, таким образом, кодовое слово для текущего символа Aбудетразличным в сочетаниях RA, DAи CA( иными словами, код обладает памятью в один символ источника):

Кодер 2
Символ, предыдущий символ Кодовое слово
(A,-) 1
(B,A) 0
(C,A) 10
(D,A) 11
(A,R) 1
(R,B) 1
(A,C) 1
(A,B) 1

Кодовые слова, соответствующие вектору данных X = ABRACADABRA, при кодировании с использованием этих двух таблиц будут иметь вид:

B1(X) = 01011001110011110101100,

B2(X) = 10111011111011.

Таким образом, скорость сжатия при использовании кодера 1 (без памяти) составит 23/11 = 2,09 бита на символ данных, тогда как для кодера 2 - 13/11 = =1,18 бита на символ. Использование второго кодера, следовательно, является более предпочтительным, хотя он и более сложен.


ЛИТЕРАТУРА

1. Лидовский В.И. Теория информации. - М., «Высшая школа», 2002г. – 120с.

2. Метрология и радиоизмерения в телекоммуникационных системах. Учебник для вузов. / В.И. Нефедов, В.И. Халкин, Е.В. Федоров и др. – М.: Высшая Школа, 2001 г. – 383с.

3. Цапенко М.П. Измерительные информационные системы. – М.: Энергоатом издат, 2005. - 440с.

4. Зюко А.Г. , Кловский Д.Д., Назаров М.В., Финк Л.М. Теория передачи сигналов. М: Радио и связь, 2001 г. –368 с.

5. Б. Скляр. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. Изд. 2-е, испр.: Пер. с англ. – М.: Издательский дом «Вильямс», 2003 г. – 1104 с.