周菲菲，张晶晶，罗晓玲

（装甲兵工程学院信息工程系，北京100072）



图像压缩中算术编码器的比较研究

周菲菲，张晶晶，罗晓玲

（装甲兵工程学院信息工程系，北京100072）

摘要：

关键词：

0　引言

算术编码广泛应用于图像和视频压缩中［1-2］，是基于统计的、无损数据压缩效率最高的熵编码方法［3］。算术编码的思想始于1948年Shannon的文章［4］，经历了从无限精度到有限精度实现的过程，第一个真正意义上的二进制算术编码器于上世纪80年代初由Rissanen和Langdon给出，而把算术编码器推向实用则要归功于1987年Witten等人发表的一个实用算术编码器程序，即CACM87［5］。现在，算术编码器已经获得了一些重要应用，如IBM的QM-coder被用作静止图像压缩标准JPEG的一部分，而IBM的MQ-coder［6］则被新的静止图像压缩标准JPEG2000和二值图像压缩标准JBIG2所采用；另外，算术编码器CACM87和CABAC分别是视频图像压缩标准H.263和H.264、AVS+的可选项。总之，算术编码器已经成为高效压缩不可或缺的组成部分。

为了达到对算术编码器进一步地高效应用，本文从算术编码的基本原理出发，详细讨论影响算术编码器性能的各种因素，以CACM87和MQ-coder这两个最具代表性也是目前在静态图像压缩领域最常用的算术编码器为对象，对其中最关键的概率估计方法进行实验分析，就算术编码器在使用时如何设计概率估计方法给出指导准则。

1　影响算术编码性能的因素分析

算术编码按照信源输出符号的概率对码区间进行递归分割，将整个符号序列映射为［0，1）区间的一个子区间，不同的符号序列最终对应互不重叠的子区间，因此可以取区间内的一点作为对应序列的编码，用于表示该点的新的符号序列即为压缩码流。……