【Codecs系列】视频编码中常用熵编码介绍

Date: 2017/10/21

Content：视频编码中常用熵编码方法介绍

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1、熵编码

  编码过程中按照熵原理不丢失任何信息的编码，即编码过程中不丢失信息量，保存信息熵。

  熵编码是无损压缩的编码方法。

  常见的熵编码方法：香农编码（shannon）、哈夫曼编码（huffman）、算术编码（arithmetic coding）、哥伦布编码（Golomb Codes）、游程编码等。

2、可变长编码(Variable Length Coding,VLC)

  可变长编码通过给出现概率大的符号赋予较短的码字，改变码字长度达到压缩信息冗余的目的，编码和解码过程完全可逆，又称为统计编码和无失真的压缩编码方法。最常用的可变长编码为Huffman、哥伦布编码、游程长度编码。

3、算术编码（Arithmetic coding）

   算术编码的本质是对输入流分配一个码字，而不是为每个符号分配一个码字。算术编码对整条信息（无论多长），其输出仅仅是一个小数，而且是介于0和1之间（半开区间[0,1)）的二进制小数。如果算术编码对某条信息的输出为1010001111，那么表示的是小数0.1010001111，换算成十进制即为0.64。

    3.1 编码

   算术编码不是单独对一个码字进行编码，而是对整条信息进行编码。

编码举例：

     考虑某条信息中可能出现的字符仅有a,b,c三种，我们要编码的字符串为bccb。

(1) 假设三者出现概率一样，即p(a) = p(b) = p(c) = 1/3，将0~1区间按照概率的比例分配给三个字符a b c；

(2) 第一个b在(0.3333, 0.6667)，此时三个字符的概率调整后为p(a) = 1/4,p(b) = 2/4,p(c) = 1/4，将(0.3333, 0.6667)区间分配给三个字符。

(3) 输入第二个字符c,c的区间为(0.5834,0.6667)；