2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、1,第7章 限失真信源編碼,,2,,內容提要 數(shù)據(jù)壓縮是信息傳輸和處理的重要研究內容,率失真理論研究的就是在允許一定失真的前提下,對信源的壓縮編碼。率失真信源編碼定理(香農第三定理)指出:率失真函數(shù)R (D) 就是在給定失真測度條件下,對信源熵可壓縮的最低程度。本章只限于研究率失真理論最基本的內容,失真測度,率失真函數(shù),率失真函數(shù)的定義域,值域,性質及定量計算。R (D) 的計算很煩瑣,一般情況只能用參數(shù)法求解。,3,第7

2、章 限失真信源編碼,7.1 失真測度7.2 信息率失真函數(shù)7.3 信息率失真函數(shù)的計算7.4 限失真信源編碼定理和逆定理7.5 熵壓縮編碼具體方法,4,7.0 導言,為了追求更有效的壓縮或傳輸,對有些信息可以允許有一定的失真,例如某些圖像和語音的應用。 另一方面,由于受到信息存儲、處理或傳輸設備的限制,而不得不對信源輸出的信號作某種近似的表示。,在允許一定失真的前提下,從提高傳輸效率的角度出發(fā),可以對信源

3、信息量事先進行壓縮再予傳輸,這章要討論的問題就是給定一個失真度,求出在平均失真小于給定值的條件下,信源所能壓縮的最低程度,即率失真函數(shù)R(D)。,5,7.1 失真測度,什么是失真?,如何度量失真的大小?,顯然,不同的應用有不同的度量方法,不同的人對失真的看法也可能不一樣。,失真測度d( x, y ),平方誤差失真測度,絕對值誤差失真測度,6,7.1.1 失真函數(shù),7,失真矩陣,常用的失真函數(shù),8,常用的失真函數(shù)(2),9,絕對值誤差失真

4、測度,信源輸出符號X = {0, 1, 2},信道輸出符號Y= {0, 1, 2},給出失真測度 d i j= ︱xi -yj︱ i, j= 0, 1, 2 則失真測度矩陣為,10,長為N的信源符號序列的失真函數(shù),11,12,7.1.2 平均失真,注意以上是針對單個符號信源,我們還需要考慮長度為N的信源符號序列的情況。,13,14,7.2 信息率失真函數(shù),7.2.1 D失真許可信道,15,D失真許可信道,7.2.2

5、 信息率失真函數(shù)的定義,16,信息率失真函數(shù),17,關于率失真函數(shù)的討論,18,7.2.3 率失真函數(shù)R(D)的性質,19,7.2.3 率失真函數(shù)R(D)的性質,1. R(D)的定義域,20,關于定義域的討論,21,22,23,關于上界的討論,前面討論的是R(D)定義域的下界問題,接下來討論其上界問題,24,25,2. R(D)是關于D的下凸函數(shù) (證明過程不要求),率失真函數(shù)R(D)的性質,3. R(D)在定義域內是嚴格遞減函數(shù)(證明

6、過程不要求),(證明過程不要求),26,27,7.3 率失真函數(shù)的計算,7.3.1 應用參量表示式計算R(D),28,R(D)的計算,29,30,31,,,我們用一個例子來看一下R(D)的具體求解過程,32,例7.6(續(xù)1),33,例7.6(續(xù)2),34,例7.6(續(xù)3),35,例7.6(續(xù)4),36,37,例7.7(續(xù)1),38,例7.7(續(xù)2),39,40,例7.8(續(xù)1),41,例7.8(續(xù)2),42,7.3.2 二元信源和離散等

7、概率信源的R(D),43,例7.9(續(xù)1),44,例7.9(續(xù)2),45,例7.9(續(xù)3),46,例7.10(續(xù)1),47,例7.10(續(xù)2),48,,,49,,,50,,,51,,,52,,,53,,,54,7.4 限失真信源編碼定理和逆定理,7.4.1 限失真信源編碼定理,55,說明:(1)如果是二元信源,對于任意小的 >0,每一個信源符號的平均碼長滿足如下公式,則 在失真限度內使信息率任意接近R(D)的編碼方法存在。,(2

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