[发明专利]一种基于算术编码的无损数据压缩编码方法

摘要

一种基于算术编码的无损数据压缩编码方法，包括以下过程：1)编码：假设n个源符号的概率分布为{0＜p₁＜＝p₂＜＝...＜＝p_n＜1}，是按照下标进行单调增序排列，给n个符号配上符号标号为{n‑1,n‑2,...,1,0},概率为p_i的符号配上标号为n‑i，i＝1,2,...,n，假设输入的长度为K字符串J₁J₂J₃...J_n‑1J_K，其中J_i∈{0,1,2,...,n‑1}，那么定义该字符串对应于单位区间[0,1]内的有理数τ，将τ看作是十进制数，在数学上证明它是属于[0,1]单位区间的，将其转换成二进制表示，表示结果的二进制序列即为编码的输出比特流；2)解码：将所述比特流转成十进制有理数对应在单位区间[0,1]内的有理数。本发明不需要除法，且是熵最优码，不依赖分组扩展模式，使用方式灵活。

主权项

1.一种基于算术编码的无损数据压缩编码方法，其特征在于：所述编码方法包括以下过程：1)编码：假设n个源符号的概率分布为{0＜p₁＜＝p₂＜＝...＜＝p_n＜1}，是按照下标进行单调增序排列，给n个符号配上符号标号为{n‑1,n‑2,......,1,0},概率为p_i的符号配上标号为n‑i，i＝1,2,...,n，假设输入的长度为K字符串J₁J₂J₃......J_n‑1J_K，其中J_i∈{0,1,2,...,n‑1}，那么定义该字符串对应于单位区间[0,1]内的有理数τ；将τ看作是十进制数，在数学上证明它是属于[0,1]单位区间的，将其转换成二进制表示，表示结果的二进制序列即为编码的输出比特流；2)解码：将所述比特流转成十进制有理数对应在单位区间[0,1]内的有理数，设为τ，令L＝1，τ₁＝τ以下分三个步骤解码：2.1)在集合中找出满足τ_L＞＝kp^L_n‑k的最大的k，记为k^*；满足τ_L＞＝kp^L_n‑k的k总是存在的，至少k＝0总满足，因而每次都存在最大的k^*；得到J₁J₂J₃......J_n‑1J_K即为解码的结果；2.2)J_L＝k^*；2.3)如L<K，则τ_L+1＝τ_L‑k^*p^L_n‑k^*，并令L＝L+1，回到步骤2.1)，否则结束。