> rice | адаптивное | сжатие <
// Кодирование Rice — адаптивное сжатие целых чисел с настраиваемым параметром
>> возможности
Настраиваемый параметр
Настраивайте k, чтобы оптимизировать сжатие для разных распределений данных.
Геометрические данные
Оптимально для данных с геометрическим или экспоненциальным распределением.
Быстрое кодирование
Простые операции деления и остатка обеспечивают высокую скорость.
>> техническая информация
Как работает кодирование Rice
Кодирование Rice делит каждое целое число n на 2^k, получая частное q и остаток r. Частное кодируется унарно (q единиц, за которыми следует ноль), а остаток — в k двоичных битах. Это создаёт код переменной длины, который адаптируется к распределению данных через параметр k.
Пример кодирования Rice (k=2)
k=2, M=2^2=4 0 → q=0, r=0 → 0|00 → 000 1 → q=0, r=1 → 0|01 → 001 2 → q=0, r=2 → 0|10 → 010 3 → q=0, r=3 → 0|11 → 011 4 → q=1, r=0 → 10|00 → 1000 5 → q=1, r=1 → 10|01 → 1001 6 → q=1, r=2 → 10|10 → 1010 7 → q=1, r=3 → 10|11 → 1011 8 → q=2, r=0 → 110|00 → 11000 Большее k: меньше унарных бит, больше двоичных Меньшее k: больше унарных бит, меньше двоичных
Зачем использовать кодирование Rice?
- Адаптируется к распределению данных
- Простая реализация
- Быстрое кодирование и декодирование
- Подходит для данных датчиков
- Эффективно для малых целых чисел
>> часто задаваемые вопросы
Что такое кодирование Rice?
Кодирование Rice — это метод энтропийного кодирования переменной длины, особенно эффективный для геометрических распределений. Это частный случай кодирования Голомба, где делитель M ограничен степенями двойки (M = 2^k), что позволяет использовать быстрые реализации на основе побитовых операций.
Как выбрать параметр k?
Оптимальное значение k зависит от распределения данных. Для данных со средним значением μ приблизительно выполняется k ≈ log₂(μ × ln(2)). Малые значения k (0–2) хорошо подходят для очень малых чисел, а большие (4–8) лучше для данных с более крупными значениями. Используйте функцию анализа, чтобы подобрать оптимальное k для ваших данных.
Rice против кодирования Голомба?
Кодирование Rice — это подмножество кодирования Голомба, в котором M = 2^k. Такое ограничение делает Rice быстрее (сдвиги битов вместо деления), но иногда немного менее оптимальным. Голомб-кодирование позволяет выбирать произвольные значения M для лучшей компрессии, тогда как Rice жертвует частью эффективности ради скорости.
Где используется кодирование Rice?
Кодирование Rice широко применяется в без потерь сжатии аудио (FLAC, ALAC), сжатии изображений (JPEG-LS) и для данных датчиков с геометрическими распределениями. Особенно эффективно для малых неотрицательных целых чисел с экспоненциально убывающей вероятностью.