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基于概率的字典编码技术:LZ码及其变体

时间:2023-06-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:基于统计概率的信源编码是Shannon信息论的基本特征,并在实际应用中发挥了很大作用。1977~1978年,以色列学者J.Ziv和A.Lempel提出一种通用编码,称为LZ码,由于把已编码的字符串存储作为字典使用,又称为字典码。典型的字典码是上述二人于1977~1978年提出的LZ-77码、LZ-78码,以及1984年由T.A.Welch改进的LZW码,随后出现了对LZ码和LZW码的改进或变形的多种字典码,如LZSS码、LZRW1-4码和LZP1-4码等。这类字典码编、译码简捷,易于软、硬件实现,故得到广泛的应用。

基于概率的字典编码技术:LZ码及其变体

基于统计概率的信源编码是Shannon信息论的基本特征,并在实际应用中发挥了很大作用。这类码要求信源是平稳的,且已知统计概率,如Shannon码、Fano码、Huffman码和算术码等。

然而,工程上一些信源的统计特性是难以得到的,甚至有些信源是否有统计特性存在还是一个问题。例如地震信号雷达信号等,由于其持续时间短及不可重复性,因而无法长时间观察和测定其统计特性。另有一些信号虽可以长期观察,但其概率特性往往是不断改变的,且变化规律很复杂(非平稳信号)。不幸的是,人们最常遇到的语音信号、图像信号和遥测信号等都属于这一类。

因此,寻找不依赖于概率统计的编码方法是有实际工程意义的。事实上,由这些信源产生的数字信息流及由字符序列构成的文件数据,总是由各具特色的字符串形式按各种方式重复出现,才构成一个有意义的文件。完全随机的字符序列不可能形成有意义的文件。这就产生了基于数据串特性的编码方法,这种不依赖于概率统计特性的编码方法,称为通用编码。(www.xing528.com)

1977~1978年,以色列学者J.Ziv和A.Lempel提出一种通用编码,称为LZ码,由于把已编码的字符串存储作为字典使用,又称为字典码。典型的字典码是上述二人于1977~1978年提出的LZ-77码、LZ-78码,以及1984年由T.A.Welch改进的LZW码,随后出现了对LZ码和LZW码的改进或变形的多种字典码,如LZSS码、LZRW1-4码和LZP1-4码等。这类字典码编、译码简捷,易于软、硬件实现,故得到广泛的应用。

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