有损压缩编码-哈夫曼(可变字长)

定义

哈夫曼编码,又称为霍夫曼编码,是一种字符编码。

在计算机数据压缩处理中,霍夫曼编码使用变长编码表()对源符号(如文件中的一个字母)进行编码,其中变长编码表是通过一种评估来源符号出现几率的方法得到的,出现几率高的字母使用较短的编码,反之出现几率低的则使用较长的编码,这便使编码之后的字符串的平均长度、期望值降低,从而达到无损压缩数据的目的。

定长长和变长编码比较

定长编码:fixed length coding (FLC),如定长一字节或者定长二字节
变长编码:virable length coding(VLC)

示例

Symbol Probability FLC VLC1 VLC2 VLC3
K 1/2 00 0 111 0
L 1/4 01 10 110 1
P 1/8 10 110 10 01
C 1/8 11 111 0 10

对 KLKPLCKK 用上述四个方式编码

方式 表示 编码长度length
FLC 00 01 00 10 11 00 00 2*8 =16 bits
VLC1 0 10 0 110 10 111 0 0 1+2+1+3+2+3+2 = 14 bits
VLC2 111 110 111 10 110 0 111 111 3+3+3+2+3+1+3+3 = 21 bits
VLC3 0 1 0 01 1 10 0 0 1+1+1+2+1+2+1+1 = 10 bits

总结 根据最后编码长度,VLC2 的长度最短,符合出现概率高的字母使用较短的编码,因此是哈夫曼码。

信息熵:反映图像中的平均信息量

有损压缩编码-哈夫曼(可变字长)

哈夫曼编码

有损压缩编码-哈夫曼(可变字长)