Skip to main content
SUPERVISOR
Hossein Saidi,Seyed MohammadAli Khosravifard
حسین سعیدی (استاد مشاور) سیدمحمدعلی خسروی فرد (استاد راهنما)
 
STUDENT
Shima Kheradmand
شیما خردمند

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1385

TITLE

Improved Upper Bounds on the Redundancy of the Optimal Fix-Free Code
In a communication system, we try to convey information from one point called information source to a determined destination, very often in a noisy environment. Before the information is transmitted, the sequence of symbols generated by the source, is usually processed by a block called source encoder. In fact, source coding is used to compress the information. Data compression helps saving valuable resources such as transmission bandwidth and storage memory. Hence, coding a source by a code with minimum possible average codelength is more desirable. Furthermore in some applications such as video compression, decoding procedure must be accomplished instantaneously. This requirement necessitates using prefix-free codes in which no codeword is prefix of any other one. It is well known that the codeword lengths of any binary prefix-free code satisfy the Kraft inequality. This constraint on the codeword lengths, makes the entropy as a lower bound on the average codeword length. Therefore, the performance of a code is usually evaluated by its redundancy, which is defined as the difference between the average codelength and the entropy. The optimal prefix-free code, which has the minimum average codeword length (or equivalently minimum redundancy) for an information source, can be obtained by the well-known Huffman algorithm and called Huffman code. Regardless of the probability distribution of the source, the redundancy of the Huffman code is less than 1 bit per symbol. A special dir=ltr In this thesis, to realize our goal, we evaluate the difference between the average codeword length of the optimal fix-free code and that of the Huffman code. Recently, Savari has proposed an algorithm which generates optimal fix-free code for a given information source. However, deriving a relation between codeword lengths generated by this algorithm, and that of the Huffman code seems rather difficult. Kew words Prefix-free code, fix-free code, Kraft sum, Huffman code, redundancy, average codelength
قبل از ارسال یا ذخیره‌سازی داده‌های یک منبع اطلاعات، دنباله‌ی سمبل‌های تولید شده توسط منبع به بلوک کدگذار منبع داده می‌شود و به دنباله‌ای از الفبای کد تبدیل می‌شود. هدف از کدگذاری منبع، فشرده‌ سازی داده‌های تولید شده توسط منبع اطلاعات است که باعث صرفه‌جویی در منابع با ارزشی مانند پهنای باند یا حافظه‌ی لازم برای ذخیره‌سازی داده می‌گردد. در هنگام کدگذاری منبع، مطلوب است کدی که داده‌ها را با کم‌ترین تعداد بیت ممکن فشرده می‌کند، انتخاب گردد. واضح است که برای بازیابی اطلاعات فشرده شده، باید کد به کار رفته در کدگذار منبع، دارای قابلیت کدبرداری یکتا باشد. از طرف دیگر، کدبرداری به صورت آنی در بسیاری از کاربردها، مانند ارسال اطلاعات ویدیویی، امری ضروری است؛ برای برآوردن این شرط لازم است که هیچ کلمه کدی، پیشوند کلمه‌کد دیگر نباشد. چنین کدی، کد بدون پیشوند نامیده می‌شود. کد بدون پیشوند بهینه از الگوریتم هافمن به دست می‌آید و از این رو، آن را کد هافمن می‌خوانند. در اواخر دهه‌ی 50 میلادی، دسته‌ی خاصی از کدهای بدون پیشوند به نام کدهای بدون پیشوند-پسوند معرفی شدند. این نوع کد که در آن هیچ کلمه‌کد‌ی پیشوند یا پسوند کلمه‌کد دیگر نیست، به دلیل دارا بودن ویژگی‌هایی چون قابلیت کدبرداری دوجهته و کارایی بهتر در مقابله با خطاهای ارسال، در کاربردهای مختلفی از جمله استانداردهای ویدیویی نظیر H.263+ و MPEG-4 مورد استفاده قرار می‌گیرند. اما از آنجا که این مزایا در ازای افزایش متوسط طول کد (یا بطور معادل افزونگی) به دست می‌آیند، هدف این پایان‌نامه بررسی حداکثر اختلاف متوسط طول کد بدون پیشوند-پسوند بهینه با متوسط طول کد هافمن است. برای تحقق این هدف، از چند شرط کافی بر روی دنباله طول کد که وجود کد بدون پیشوند-پسوند را تضمین می‌کنند، بهره می‌گیریم و الگوریتم‌هایی را پیشنهاد می‌دهیم که دنباله طول‌کدهای بهینه‌ی صادق در این شرایط را تولید می‌کنند. نشان می‌دهیم اگر احتمال محتمل‌ترین سمبل منبع کم‌تراز 5/0 باشد، اختلاف متوسط طول کد بدون پیشوند-پسوند بهینه با متوسط طول کد هافمن، کوچکتر یا مساوی 75/0 بیت در هر سمبل است. به‌علاوه، ثابت می‌کنیم که افزونگی کد بدون پیشوند-پسوند بهینه کوچکتر یا مساوی 0817/1 بیت در هر سمبل است. کلمات کلیدی: 1- کد بدون پیشوند 2- کد بدون پیشوند-پسوند 3- مجموع کرافت 4- کد هافمن 5- افزونگی 6- متوسط طول کد

ارتقاء امنیت وب با وف بومی