【信息论与编码 沈连丰】第七章:信息率失真理论及其应用

【信息论与编码 沈连丰】第七章:信息率失真理论及其应用

  • 第七章 信息率失真理论及其应用
    • 7.1 失真函数和平均失真度
    • 7.2 信息率失真函数
    • 7.3 信息率失真函数R(D)的计算
    • 7.4 保真度准则下的信源编码定理
    • 7.5 信息率失真函数与信息价值

第七章 信息率失真理论及其应用

香农第二定理告诉我们如何保证信息无失真的传输,但在实际应用中,我们并不要求完全无失真地恢复消息,而是只要满足一定条件,近似地恢复信源发出的消息就可以了。那什么是允许的失真?如何对失真进行描述?信源输出信息率被压缩的最大程度是多少?信息率失真理论回答了这些问题,其中香农的限失真编码定理定量地描述了失真,研究了信息率与失真的关系,论述了在限失真范围内的信源编码问题。

7.1 失真函数和平均失真度

  1. 失真函数:

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  1. 失真矩阵:

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  1. 汉明失真矩阵:

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  1. 平均失真度:
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    可以看出平均失真度取决于三个因素:

    1. 信源的统计特性
    2. 信道的统计特性
    3. 失真函数

7.2 信息率失真函数

  1. 保真度准则:
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  2. 失真许可的试验信道:

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  1. 信息率失真函数:
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  2. 信息率失真函数的物理意义:
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  3. 信道容量和信息率失真函数的意义:
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  4. 信息率失真函数R(D)的定义域:
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  1. 信息率失真函数R(D)的下凸性和连续性:

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  1. 信息率失真函数R(D)的单调递减性:
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  2. 信息率失真函数的性质总结:

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7.3 信息率失真函数R(D)的计算

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7.4 保真度准则下的信源编码定理

  1. 限失真信源编码定理/香农第三定理:
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7.5 信息率失真函数与信息价值

  1. 信息率R的价值:
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  2. 信息率R的价值率:

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