
【計】 code efficiency
coding
【計】 coding; encipher; encode; encoding
【化】 code; encode
【經】 encode
efficiency
【化】 coefficient of performance(COP)
【醫】 efficiency
【經】 efficiency
在漢英詞典視角下,“編碼效率”(Coding Efficiency)指在信息傳輸或存儲過程中,編碼方案将原始信息轉換為編碼形式時的性能優劣程度,核心目标是用最少的資源(如比特數、帶寬、時間)準确表示信息。其定義及技術内涵如下:
Coding Efficiency = Effectiveness of converting source data into compressed code with minimal bits while preserving fidelity.
公式表征:
$$ eta = frac{text{有效信息量}(k)}{text{編碼後總比特數}(n)} $$
其中 $eta$ 趨近于 1 時效率最優(參考:信息論中的香農極限)。
壓縮率(Compression Ratio)
原始數據大小與編碼後大小的比值,例如 H.265 視頻編碼較 H.264 提升 50% 壓縮率,意味着同等畫質下帶寬減半 。
計算公式:
$$ R_c = frac{text{原始數據大小}}{text{壓縮後數據大小}} $$
冗餘消除能力
高效編碼需消除三類冗餘:
例:JPEG 利用離散餘弦變換(DCT)消除空間冗餘 。
率失真性能(Rate-Distortion Performance)
在給定失真度(如圖像噪點)約束下,編碼比特率的最小化。AV1 編碼器通過分區預測提升率失真效率 。
權威參考來源:
編碼效率是信息傳輸和編碼技術中的核心概念,其定義和計算方法在不同領域有所差異,以下是綜合解釋:
通信領域
編碼效率通常指有用信息在編碼後數據中的占比。例如,線性分組碼(n,k)的編碼效率公式為:
$$ R = frac{k}{n} $$
其中,( k )為原始信息比特數,( n )為編碼後總比特數。該值越接近1,冗餘越少,效率越高。
信息論角度
編碼效率被定義為實際傳輸速率與信道容量之比,即:
$$ text{編碼效率} = frac{text{傳輸速率}}{text{信道容量}} $$
該公式由香農定理衍生,反映編碼對信道資源的利用程度。
基于信息熵的評估
通過比較信息熵(理論最小碼長)與實際平均碼長計算效率。例如霍夫曼編碼的效率為:
$$ eta = frac{H}{bar{L}} $$
其中,( H )為信息熵,( bar{L} )為編碼的平均長度,值越接近1,效率越高。
壓縮比指标
在數據壓縮中,編碼效率體現為壓縮前後數據量的比值,壓縮比越高,效率越優。
假設某信道容量為10 Mbps,采用編碼後傳輸速率為8 Mbps,則編碼效率為0.8;若使用霍夫曼編碼時,信息熵為2.3比特/符號,實際平均碼長為2.7比特/符號,則效率約為85%(2.3/2.7)。
總結來看,編碼效率是衡量編碼方案優劣的關鍵指标,需結合具體場景(如信道條件、冗餘需求)選擇合適方案。更多技術細節可參考通信理論或信息論相關資料。
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