算术编码是一种常用的无损数据压缩技术,其核心思想是通过对整个输入数据流进行编码,生成一个精确的二进制数。而Python作为一种流行的编程语言,常常被用于实现这样的算法。在本文中,我将详细描述如何在Python中实现算术编码算法,包括背景描述、技术原理、架构解析、源码分析、性能优化以及扩展讨论。
## 背景描述
算术编码的应用广泛,尤其是在图像和视频压缩领域。通过这种方法,可以将信息进行更高效的
基本原理该段来自互联网和witten发表的论文《Arithmetic Coding for Data Compression》。算术编码的基本原理是将编码的数据表示成实数0和1之间的一个间隔(Interval),数据越长,编码表示它的间隔就越小,表示这一间隔所需的二进制位就越多。算术编码也是一种熵编码的方法。和其它熵编码方法不同的地方在于,其他的熵编码方法通常是把输入的数据分割为符号,然后对每个符
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2023-11-17 10:24:43
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早在1948年,香农就提出将信源符号依其出现的概率降序排序,用符号序列累计概率的二进值作为对芯源的编码,并从理论上论证了它的优越性。1960年, Peter Elias发现无需排序,只要编、解码端使用相同的符号顺序即可,提出了算术编码的概念。Elias没有公布他的发现,因为他知道算术编码在数学上虽然成 立,但不可能在实际中实现。1976年,R. Pasco和J. Rissanen分别用定长的寄存器
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2023-06-29 22:51:27
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算术编码不是简单的将每个信源符号映射成一个码字,而是对整个输入序列分配一个码字,所以平均意义上可以为每个信源符号分配长度小于1的码字。算术编码操作简单,下面以一个实例讲解算术编码的原理:设信源有a,b,c,d四种符号,概率分别为0.2,0.2,0.4,0.2,输入序列"abccd"。符号 a b c d 概率 0.2 0.2 0.4 ...
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2021-07-09 15:26:26
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在这篇博文中,我将分享如何在 Python 环境中实现算术编码。算术编码是一种高效的无损数据压缩算法,能够在信息论中用于比特流的编码。接下来,我将详细记录实现过程中的环境预检、部署架构、安装过程、依赖管理、配置调优以及版本管理等各个方面。
## 环境预检
在进行算术编码的 Python 实现之前,我们需要确保环境配置得当。以下是所需的硬件配置表格和依赖版本对比代码。
| 硬件配置 | 规
上一篇讲了LZW编码,本篇讨论另一种不同的编码算法,算数编码。和哈夫曼编码一样,算数编码是熵编码的一种,是基于数据中字符出现的概率,给不同字符以不同的编码。
原创
2021-07-09 15:57:27
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早在1948年,香农就提出将信源符号依其出现的概率降序排序,用符号序列累计概率的二进值作为对芯源的编码,并从理论上论证了它的优越性。1960年, Peter Elias发现无需排序,只要编、解码端使用相同的符号顺序即可,提出了算术编码的概念。Elias没有公布他的发现,因为他知道算术编码在数学上虽然成 立,但不可能在实际中实现。1976年,R. Pasco和J. Rissanen分别用定长的寄存器
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2024-08-17 10:28:37
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<br />算术编码 是一种无损数据压缩方法,也是一种熵编码的方法。和其它熵编码方法不同的地方在于,其他的熵编码方法通常是把输入的消息分割为符号,然后对每个符号进行编码,而算术编码是直接把整个输入的消息编码为一个数,一个满足(0.0 ≤ n < 1.0)的小数n。<br />目录[隐藏]1算术编码工作原理2精度和再正规化3算术编码和其他压缩方法的联系3.1哈夫曼编码3.2区间编码4关于算术编码的美国专利5参考6外部链接[编辑]算术编码工作原理<br />在给定符号集和符号概率的情况下,算术编码可以给出接近最
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2021-08-12 12:11:39
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编码原理之算术编码
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2018-02-08 09:07:06
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<br />算术编码 是一种无损数据压缩方法,也是一种熵编码的方法。和其它熵编码方法不同的地方在于,其他的熵编码方法通常是把输入的消息分割为符号,然后对每个符号进行编码,而算术编码是直接把整个输入的消息编码为一个数,一个满足(0.0 ≤ n < 1.0)的小数n。<br />目录[隐藏]1算术编码工作原理2精度和再正规化3算术编码和其他压缩方法的联系3.1哈夫曼编码3.2区间编码4关于算术编码的美国专利5参考6外部链接[编辑]算术编码工作原理<br />在给定符号集和符号概率的情况下,算术编码可以给出接近最
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2021-08-12 12:11:44
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算术编码 是一种无损数据压缩方法,也是一种熵编码的方法。和其它熵编码方法不同的地方在于,其他的熵编码方法通常是把输入的消息分割为符号,然后对每个符号进行编码,而算术编码是直接把整个输入的消息编码为一个数,一个满足(0.0 ≤ n 目录[隐藏]1算术编码工作原理2精度和再正规化3算术编码和其他压缩方法的联系3.1哈夫曼编码3.2区间编码4关于算术编码的美国专利5参考6外部链接[编辑]算术编码工作原理在给定符号集和符号概率的情况下,算术编码可以给出接近最优的编码结果。使用算术编码的压缩算法通常先要对输入符号的概
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2021-08-13 12:27:52
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算术编码算术编码简介思想示例小结 算术编码简介算术编码是图像压缩的主要算法之一。 是一种无损数据压缩方法,也是一种熵编码的方法。和其它熵编码方法不同的地方在于,其他的熵编码方法通常是把输入的消息分割为符号,然后对每个符号进行编码,而算术编码是直接把整个输入的消息编码为一个数,一个满足(0.0 ≤ n < 1.0)的小数n。思想算术编码(Arithmetic coding)的本质思想也是对于
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2023-08-30 00:50:07
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# Python 算术编码器科普
算术编码是一种高效的数据压缩算法,可以将信息的每个符号映射到一个数字区间上,从而实现更优的编码效果。与传统的固定长度编码(例如霍夫曼编码)不同,算术编码根据每个符号在整个消息中所占的概率进行动态编码。这使得算术编码具有更高的压缩效率,尤其在处理具有非均匀符号分布的数据时。
## 算术编码的基本原理
算术编码的核心思想是利用概率模型来对输入的消息进行编码。首先
什么是运算符?本章节主要说明Python的运算符。举个简单的例子 4 +5 = 9 。 例子中,4 和 5 被称为操作数,"+" 称为运算符。Python语言支持以下类型的运算符:算术运算符比较(关系)运算符赋值运算符逻辑运算符位运算符成员运算符身份运算符运算符优先级Python算术运算符以下假设变量: a=10,b=20:运算符描述实例
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2023-10-18 19:26:50
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Python支持的所有基本算术运算符; 加法运算符:示例:1 a = 10
2 b = 96
3 sum1 = a+b
4
5 x = 3.14
6 y = 5.34
7 sum2 = x+y
8
9 print("sum1 = %d,sum2 = %.2f" % (sum1,sum2))结果:sum1 = 106,sum2 = 8.48拼接字符串:示例:1 name = "赵四"
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2023-08-07 20:00:40
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<br /> Ian H. Witten、Radford M. Neal和John G. Cleary在1987年发表了一篇启发性的论文。论文中描述了一种基于整数运算的通用算术编码器,而且还给出了由计算错误导致的效率低下的分析。以下源代码来自于这篇论文:《基于算术编码的数据压缩》(Arithmetic Coding For Data Compression)。该论文的下载地址:http://www.sachingarg.com/compression/entropy_coding/acm87_arithme
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2021-08-12 12:11:36
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<br />转自:http://kulasuki115.blogcn.com/diary,201492702.shtml<br />前言<br /> 人类已进入信息时代,信息时代的重要特征是信息的数字化,人们越来越依靠计算机获取和利用信息,这就需要对信息的表示、存储、传输和处理等关键技术进行研究。我们要把数值、文字、语言、声音、图像、图形、视频和动画等多种媒体转化成计算机所能处理的数字信息,但数字化后的视频和音频等媒体信息的数据量是非常大的。因此,数字化信息的数据量很大,这样大的数据量,无疑给存储器的存储
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2021-08-12 12:11:34
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向极限挑战:算术编码
我们在上一章中已经明白,Huffman 编码使用整数个二进制位对符号进行编码,这种方法在许多情况下无法得到最优的压缩 效果。假设某个字符的出现概率为 80%,该字符事实上只需要 -log2 (0.8) = 0.322 位编码,但 Huffman 编码一定会为其分配一位 0 或一位 1 的编码。可以想象,整个信息的 80% 在压缩后都几乎相当于理想长度的 3 倍左右,压缩效果可
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2021-08-14 11:43:49
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clear allclcformat long;symbol = ['abcd'];pr = [0.1 0.4 0.2 0.3];seqin = ['cadacdb']
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2022-10-10 15:23:36
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**软考霍夫曼编码例题解析**
在软件水平考试中,数据结构与算法是不可或缺的重要考点。其中,霍夫曼编码作为一种高效的前缀编码方法,在数据压缩领域具有广泛的应用。本文将通过具体的例题,详细解析霍夫曼编码的构造过程和应用场景,帮助考生更好地理解和掌握这一知识点。
首先,我们来回顾一下霍夫曼编码的基本概念。霍夫曼编码是一种根据字符出现频率来构造最优前缀码的方法,其基本原理是:频率高的字符用较短的编码
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2024-04-01 17:27:48
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