Hem › Flersprålkigt arkiv Index › Prefixet kodifierar

Prefixet kodifierar

A prefixet kodifierar är a kodifiera, typisk a variable-length kodifiera, med ”prefixegenskapen”: nr. kodifiera uttrycker är a prefix av någon annat kodifiera uttrycker i uppsättningen. En kodifiera med kodifierar uttrycker {0, 10, 11} har prefixegenskapen; en kodifiera som består av {0, 1, 10, 11} inte, därför att ”1” är ett prefix av både ”10” och ”11”.

Prefixet kodifierar är också bekant som prefix-fritt kodifierar, prefixet villkorar kodifierar, komma-fritt kodifierar (även om detta är oriktigt), och ögonblickligt kodifierar. Även om Huffman kodifiera är precis en av många algoritmer för att härleda prefix kodifierar, prefixet kodifierar också ses brett till, som ”Huffman kodifierar”, även om kodifiera inte producerades av en Huffman algoritm.

Genom att använda prefix kodifierar, ett meddelande kan överföras som en ordna av länkat samman kodifierar uttrycker, utan några out-of-band markörer till inrama uttrycker i meddelandet. Den mottagareare canen avkoda meddelandet otvetydigt, genom upprepade gånger att finna, och ta bort prefix, som bildar giltigt, kodifiera uttrycker. Denna är inte möjligheten med kodifierar, som sakna prefixegenskapen, liksom vårt exempel av {0, 1, 10, 11}: en mottagareläsning som ”en 1” på starten av en kodifiera uttrycker skulle för att inte veta huruvida, som var det färdigt kodifierar uttrycker ”1”, eller bara prefixet av kodifiera uttrycker ”10” eller ”11”.

Det variable-length Huffman kodifierar, att kalla för land kodifierar, landet och utgivaredelarna av ISBNs, och den sekundära synkroniseringen kodifierar använt i UMTS W-CDMA 3G som trådlöst standart är prefixet, kodifierar. Prefixet kodifierar är också en bilda av entropiencoding använt in lossless datakompression.

Prefixet kodifierar är inte error-correcting kodifierar. I faktiskt öva, är ett meddelande som först kan, komprimerat med ett prefix kodifierar, och därefter kodat igen (med ett error-correcting kodifiera), för överföring.

Denna artikel härledas delvis från Federal standard 1037C, som använder benämna komma-fritt kodifiera.

Tekniker

Tekniker för att konstruera ett prefix kodifierar kan vara enkla eller ganska invecklade.

Om varje uttrycka i kodifiera har den samma längden, kodifiera kallas ett fixed-length kodifierar. Till exempel, ISO 8859-15 märker är alltid 8 bitar long. UTF-32/UCS-4 märker är alltid 32 bitar long. Atm-paket alltid är 424 långa bitar. Prefix kan inte finnas i ett fixed-length kodifierar. Tyvärr är fixade längdencodings ineffektiva i lägen var någon uttrycker är mycket mer rimlig att överföras än andra.

Något kodifierar markerar avsluta av en kodifiera uttrycker med ett specialt ”komma” symbol som är olikt från det normaladata. ^[1] Detta är något motsvarande till perioden på avsluta av en döma; det markerar var man dömer avslutar och another börjar. Om varje kodifiera, uttrycka avslutar i ett komma, och kommat visas inte någon annanstans i en kodifiera uttrycker, kodifiera är prefix-fritt. Emellertid överför moderna kommunikationssystem allt som ordnar av ”1” och ”0” - tillfoga ett tredje skulle symbol var dyr, och genom att använda det endast på avslutar av uttrycker skulle är ineffektivt. Morsealfabet är ett dagligt exempel av ett variable-length kodifierar med ett komma. De långa pauserna between märker, och de jämna längre pauserna between uttrycker, känner igen hjälpfolket var man märker (eller uttrycka) avslutar, och det nästa börjar. På motsvarande sätt, Fibonacci kodifiera använder ”11” för att markera avsluta av varje kodifierar uttrycker.

Huffman kodifiera är en mer sofistikerad teknik för att konstruera variable-length prefix kodifierar. Huffmanen som kodifierar algoritm, tar som matar in frekvenserna som kodifiera uttrycker bör ha, och tankeskapelser ett prefix kodifierar, som minimerar det ensidiga genomsnittet av kodifiera uttrycker längder.

Kraft ojämlikhet karakteriserar uppsättningarna av kodifierar uttrycker längder som är möjligheten i ett prefix kodifierar.

Prefixet kodifierar i bruk i dag

Exempel av prefixet kodifierar inkluderar:

• att kalla för land kodifierar
• lands- och utgivaredelarna av ISBNs
• den sekundära synkroniseringen kodifierar använt i UMTS W-CDMA standard radio 3G
• VCR Plus+ kodifierar
• UTF-8 system för kodning Unicode tecken

Tekniker

Gemensamt använda tekniker för att konstruera prefix kodifierar inkluderar Huffman kodifierar och det tidigare Shannon-Fano kodifierar, och universalen kodifierar liksom:

• Kodifiera för Elias delta
• Kodifiera för Elias gamma
• Elias omega kodifiera
• Fibonacci kodifiera
• Levenshtein kodifiera
• Unary kodifiera
• Golomb Rice kodifierar

Hänvisar till

• P. Elias, universella codeworduppsättningar och kritiska anmärkningar av heltal, IEEE trans. Informera. Teori 21 (2) (1975) 194-203.
• D.A. Huffman ”,En metod för konstruktionen av minimi-överflöd kodifierar”(PDF), förfaranden av I.R.E.EN, Sept. 1952 pp. 1098-1102 (Huffmans original- artikel)
• Profilera: David A. Huffman, Vetenskaplig amerikan, Sept. 1991 pp. 54-58 (bakgrundsberättelse)
• Thomas H. Cormen, Charles E. Leiserson, Ronald L. Rivest, och Clifford Stein. Inledning till algoritmerUnderstödja upplagan. Mit-press och McGraw-Kull, 2001. ISBN 0-262-03293-7. Dela upp 16.3, pp.385-392.

Utsidan anknyter

• Kodifierar, trees och prefixegenskapen vid Kona Macphee