Імовірнісні методи ощадливого кодування інформації

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

“ХАРКІВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ”

Кафедра: “Обчислювальна техніка та програмування”

Реферат

Імовірнісні методи ощадливого кодування інформації

Харків 2009

Зміст

Вступ

1. Імовірнисний підхід у теорії ощадливого кодування

1.1 Оцінка інформативності ознак

1.2 Оптимальна градація ознак

1.3 Градація перших 100 чисел натурального ряду

1.4 Градація яркостей зображеннь

2. Застосування імовірнісних методів для підвищення ефективності ощадливого кодування відеоінформації

2.1 Загальна теорія

2.2 Методи із пророкуванням

2.3 Методи прогресивного кодування

2.4 Квантування

3. Ефективні алгоритми кодування інформації

3.1 Алгоритм медіанного перетину

3.2.1 Методи кластерізації для квантування зображення

3.2.2 Метод К-середніх

3.2.3 Метод связности графа

3.2.4 Іерархічний метод

3.2.5 Метод динамічних згущеннь

4. Висновок

Список джерел

Вступ

На сьогоднішній день актуальна проблема зберігання й передачі інформації в цифровому виді. Для одержання компактних інформаційних подань застосовуються технології ощадливого кодування. Використання цих технологій дозволяє істотно знизити вимоги, пропоновані до обсягу інформаційних носіїв, а також відчутно збільшує швидкість передачі інформації з каналів зв'язку.

Передача інформації є основною областю застосування ощадливого кодування. На даний момент першочергове завдання - організація ефективного телевізійного й мультимедийного віщання. Як відомо, відеоінформація являє собою найбільш об'ємний тип інформації. З обліком обмеженої пропускної здатності цифрових каналів, щоб гарантувати високу якість передачі зображень, необхідно забезпечити їх досить ефективне подання (якість передачі прямо залежить від обсягу інформації, переданого в одиницю часу). Як наслідок, протягом уже більше 15 років значні зусилля направляються на розробку технологій ефективного подання зображень. Цій проблемі присвячена й дана дипломна робота.

Основна мета роботи - аналіз існуючих технологій одержання компактних подань відеоінформації з погляду способу організації кодування й пошук можливих шляхів підвищення їхньої ефективності.

Вибір напрямку дослідження заснований на результатах порівняльного аналізу існуючих алгоритмів ощадливого кодування. Алгоритм ощадливого кодування являє собою певний спосіб генерації ощадливого коду на основі наближеної моделі породження кодуємой інформації. З метою зниження обчислювальної складності на практиці довгий час застосовувалися спрощені методи інформаційного моделювання й генерації коду. Як моделі бралися найпростіші комбінаторні моделі, а генерація коду здійснювалася з використанням найбільш швидких реалізацій префиксного кодування. У цей час постановка завдання змінилося: на перший план стала всі частіше виходити ефективність кодування. Сьогодні стає доцільним застосування більше складних технологій кодування, які дозволяють досягти максимально компактного інформаційного подання.

Одним з найбільш ефективних методів інформаційного моделювання є імовірнісне контекстно-залежне моделювання. При використанні даного методу вибір інформаційної моделі в кожен момент часу здійснюється на основі значення деякого контексту, що формується з елементів уже обробленої інформаційної вибірки. Уводячи контексти, ми фактично вирішуємо завдання ідентифікації станів інформаційного джерела. Для кожної моделі зберігається статистична інформація про появу різних символів інформаційного алфавіту в контексті, що відповідає даної моделі. На основі цієї інформації формується розподіл імовірнісних оцінок появи символів на виході джерела, що є основою для генерації коду.

Арифметичне кодування являє собою найбільш ефективний метод генерації коду по заданому імовірнісному розподілі. Використання цього методу дозволяє одержувати коди, довжини яких мало відрізняються від теоретично оптимальних значень.

Таким чином, сполучення контекстно-залежного імовірнісного моделювання й арифметичного кодування найбільше вигідно з погляду ефективності.

1. Імовірнісний підхід у теорії ощадливого кодування

Теорія ощадливого кодування займається проблемою створення ефективних подань інформаційної вибірки. Мова в більшості випадків іде про вибірку джерел дискретної інформації з кінцевим алфавітом. Ефективне кодування стає можливим завдяки наявності в інформації певних особливостей, тому однієї з найбільш важливих завдань є одержання як можна більше точного опису властивостей інформаційних джерел.

Існує кілька підходів до такого роду опису. Найбільше часто використовувані - комбінаторний й імовірнісний.

У рамках комбінаторного підходу символи розглядаються не обособленно, а групами, іменованими інформаційними повідомленнями. Покладається, що з виходу джерела інформації можуть надходити не всі можливі повідомлення, а тільки повідомлення з деякого виділеної безлічі. При цьому повідомлення, що належать даній безлічі, уважаються зовсім рівнозначними, тобто їхня поява покладається равновероятным. Конкретний вибір безлічі припустимих повідомлень виконує роль інформаційного опису.

Комбінаторний підхід одержав досить широке поширення на практиці. Основним його достоїнством є

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать