摘 要:香农编码作为一种十分重要的变长信源编码的编码方案,具有重要的指导意义.但其在实际应用中也存在着效率低的不足.本文针对这一缺点,通过判断相邻码字之间是否互为前缀对香农编码进行了优化,并进行了仿真对比分析。最后,通过引入有‘最佳编码’之称的哈夫曼编码,与香农编码及其优化算法进行对比,说明哈夫曼编码策略的确是一种更加高效、更为可行的编码方法。
关键词:香农编码;信源编码;哈夫曼编码;最佳编码
1 香农编码
1.1 香农编码原理
美国的工程师香农于1948年在美国贝尔实验室期刊上刊登发表了一篇长文《通讯的数学原理》[1] 。香农编码是一种不定长编码方式,通常将频繁出现的消息信号编成短码,不经常出现的消息信号编成长码,从而有效地提高通信效率。香农第一定理指出了
平均码长与信源字符之间的对应关系,同时也指出:可以通过信源编码方式使平均码长达到极限。
香农第一定理指出,每个码字的长度Ki应该满足下式:
-log2 p(xi)≤ Ki ,