發(fā)布時(shí)間：2017-12-28 05:13

  本文關(guān)鍵詞：一般二值信源算術(shù)碼碼譜研究　出處：《西北農(nóng)林科技大學(xué)》2016年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

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【摘要】：分布式算術(shù)碼是一種擴(kuò)展的算術(shù)碼,其對(duì)于短數(shù)據(jù)塊表現(xiàn)出優(yōu)良的性能,因其自身的優(yōu)勢(shì)得到廣泛的應(yīng)用。目前關(guān)于分布式算術(shù)碼的研究,特別是關(guān)于其編碼效率及解碼復(fù)雜度的成果還相對(duì)較少。而算術(shù)碼碼譜能有效提高分布式算術(shù)碼的編碼性能并降低解碼復(fù)雜度,對(duì)分布式算術(shù)碼研究工作的進(jìn)一步開(kāi)展有重要的指導(dǎo)意義。但是算術(shù)碼碼譜現(xiàn)有的研究成果是基于二值等概信源提出的,大大限制了算術(shù)碼碼譜的應(yīng)用范圍。因此,本文在現(xiàn)有算術(shù)碼碼譜研究成果的基礎(chǔ)上,將算術(shù)碼碼譜推廣到二值非等概信源,以拓寬碼譜的使用范圍;并提出一種基于碼譜數(shù)值算法的改進(jìn)算法以提高計(jì)算效率,另外也給出了一種算術(shù)編碼器的改進(jìn)方案。本文具體研究?jī)?nèi)容如下:(1)算術(shù)編碼器的改進(jìn)。經(jīng)典的算術(shù)編碼器在編碼結(jié)束時(shí)會(huì)在編碼碼流后面追加多個(gè)比特位,而且追加的比特位是沒(méi)有限制的。本文提出一種改進(jìn)的編碼方式,即在編碼結(jié)束時(shí),追加比特位的工作放在解碼端完成,其追加的比特位是有限制的,只需追加(01?)或者(10?)即可。理論以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明優(yōu)化后的編碼方式既能保證編碼結(jié)果落在最終的編碼區(qū)間,同時(shí)也減少編碼端的工作量,提高編碼效率。(2)碼譜數(shù)值算法的改進(jìn)。算術(shù)碼碼譜的計(jì)算是個(gè)很復(fù)雜的問(wèn)題,一般采用數(shù)值模擬算法來(lái)實(shí)現(xiàn),該過(guò)程是迭代的,時(shí)間復(fù)雜度很高。本文提出一種改進(jìn)算法,通過(guò)去掉多余的函數(shù),精簡(jiǎn)數(shù)值算法,降低時(shí)間復(fù)雜度。本文從理論上證明了該改進(jìn)算法的正確性,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該改進(jìn)算法的有效性,實(shí)驗(yàn)表明改進(jìn)后算法的效率有10%~30%的提高。(3)基于二值非等概信源的算術(shù)碼碼譜研究。本文定義了二值非等概信源的初始譜形式,利用傅里葉變換得出了初始譜的一般顯式解,并定義了譜進(jìn)化規(guī)則以及最終譜。另外本文也定義了膨脹因子,以用來(lái)衡量解碼過(guò)程的復(fù)雜度。在研究過(guò)程中,二值非等概信源的算術(shù)碼碼譜的計(jì)算采用改進(jìn)后的數(shù)值模擬算法。最后,本文分析了二值非等概信源算術(shù)碼碼譜的基本性質(zhì)以及特點(diǎn),并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了所述理論推理的正確性。
[Abstract]:Distributed arithmetic code is an extended arithmetic code, which shows good performance for short data blocks, and has been widely used because of its own advantages. At present, the research on distributed arithmetic code, especially on its coding efficiency and decoding complexity, is relatively small. The arithmetic code spectrum can effectively improve the coding performance and reduce the decoding complexity of distributed arithmetic codes, which has important guiding significance for the further research of distributed arithmetic codes. However, the existing research results of the arithmetic code spectrum are based on the two values, which greatly limit the application range of the arithmetic code spectrum. Therefore, based on the existing arithmetic code spectrum on the basis of research results, the arithmetic code spectrum applied to the two value of non equal probability source, to broaden the scope of the code spectrum; and put forward a kind of improved algorithm to improve the computing efficiency based on spectrum code numerical algorithm, and an improved scheme arithmetic coder is also given. The main contents of this paper are as follows: (1) improvement of arithmetic coder. The classical arithmetic coder will add more bits after the code stream at the end of the code, and the appended bits are not limited. This paper proposes an improved coding method, that is, at the end of encoding, the task of adding bits is placed at the decoder end, and the appended bits are limited, which only needs to be added (01?) or (10?)? Theoretical and experimental results show that the optimized coding method can not only guarantee the coding result falling in the final coding interval, but also reduce the workload of the coding end and improve the coding efficiency. (2) improvement of the numerical algorithm for the code spectrum. The calculation of the arithmetic code spectrum is a very complicated problem, which is usually realized by numerical simulation algorithm. The process is iterative and the time complexity is very high. In this paper, an improved algorithm is proposed to reduce the number of numerical algorithms and reduce the time complexity by removing redundant functions. In this paper, the correctness of the improved algorithm is proved theoretically, and the effectiveness of the improved algorithm is verified by experiments. Experiments show that the efficiency of the improved algorithm is improved by 10%~30%. (3) the study of the arithmetic code spectrum based on the two value non - equal information source. In this paper, we define the initial spectral form of the two valued non equal probability source. We get the general explicit solution of the initial spectrum by Fourier transform, and define the spectrum evolution rule and the final spectrum. In addition, the expansion factor is also defined to measure the complexity of the decoding process. In the course of the study, the arithmetic code spectrum of the two value non - equal information source is calculated by the improved numerical simulation algorithm. Finally, this paper analyzes the basic properties and characteristics of the two value non - equal source arithmetic code code spectrum, and verifies the correctness of the theoretical reasoning by experiments.
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TN911.21

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本文編號(hào)：1344698