信源为二元信源的算术编码

资 源 简 介

信源为二元信源的算术编码

详 情 说 明

算术编码是一种高效的无损数据压缩技术，特别适合处理二元信源。对于二元信源这种只有两种可能取值的离散信源来说，算术编码能够根据符号出现的概率分布动态调整编码区间，实现接近熵限的压缩效率。

在MATLAB实现二元信源算术编码时，主要考虑以下几个关键点：首先是信源序列的自定义，允许用户输入任意长度的0/1序列；其次是码长的灵活设置，可以根据不同需求调整输出编码的长度。算法核心在于维护一个动态更新的概率区间，通过不断细分当前区间来反映输入符号的概率特性。

实现思路从初始化区间[0,1)开始，根据信源概率将区间划分为两个子区间。处理每个输入符号时，算法会选择对应的子区间作为新的当前区间。这个过程不断迭代，最终输出一个能够唯一标识最终区间的二进制数作为编码结果。解码过程则是编码的逆操作，通过比较接收到的数值与区间边界来逐步恢复原始序列。

这种方法的优势在于它能够自适应地处理不同统计特性的二元序列，且对于长序列能获得很高的压缩比。实际应用中需要注意处理数值精度问题，特别是当处理长序列时可能需要采用适当的缩放技术来避免计算溢出。