Giáo trình Kĩ thuật thông tin số - Chương 4: Mã hóa nguồn

- Chæång IV -  
Chæång  
4
Ma hoa nguän  
Hã thäng thäng tin âæåc sæ dung âã truyãn tin tæc tæ nguän tin âãn nhán tin. Nguän tin sinh  
ra tin dæåi nhiãu dang khac nhau, vê du ám thanh trong hã thäng radio, tên hiãu video trong  
hã thäng vä tuyãn truyãn hçnh...  
Tin nay co thã âæåc âæa træc tiãp vao kãnh âã truyãn âi, nhæng trong thæc tã, tin nay thæång  
âæåc biãn âäi räi âæa vao kãnh truyãn. Vê du nhæ tin la vàn ban tiãng Anh, nguän tin co  
khoang 40 ky tæ (symbol) khac nhau, gäm cac máu tæ alphabet, con sä, dáu chám cáu...Vã  
nguyãn tàc ta co thã dung 40 dang song âiãn ap khac nhau âã biãu thë 40 ky tæ nay. Tuy  
nhiãn thæc tã thç phæång phap nay khäng phu håp, qua kho thæc hiãn hay thám chê khäng thã  
âæåc, vç:  
-
Kãnh truyãn khäng phu håp vã màt vát ly âã co thã mang nhiãu ky tæ khac nhau nhæ  
váy.  
-
-
Dai tán âoi hoi se rát räng.  
Viãc læu træ hay xæ ly tên hiãu træåc khi truyãn rát kho, trong khi nãu chuyãn sang nhë  
phán thç moi viãc se dã dang hån nhiãu.  
Váy ta tháy cán phai thay âäi dang cua tin khac âi so våi dang ban âáu do nguän cung cáp.  
Cäng viãc thay âäi dang nay âæåc goi la ma hoa (encoding).  
Cå så ly thuyãt cua ma hoa la ly thuyãt tin (information theory). Ly thuyãt tin liãn quan âãn  
viãc biãu diãn tin bàng cac ky tæ, âæa ra giåi han ly thuyãt cho viãc thæc hiãn hã thäng thäng  
tin, cho phep âanh gia hiãu suát cua hã thäng thæc tã. Nãn tang cua ly thuyãt tin do Hartley  
va Nyquist âæa ra tæ nhæng nàm 1920 va âæåc Shannon hoan chènh va täng kãt vao nàm  
1948. Âáy la mät ly thuyãt phæc tap, phán âáu cua chæång nay danh âã trçnh bay nhæng ván  
âã cå ban nhát cua ly thuyãt tin.  
Vã cac muc âêch cua ma hoa, ta co thã tom tàt nhæ sau:  
- Âënh dang, âã chuyãn tin tæ dang gäc tæ nhiãn sang dang chuán vê du sang dang sä  
PCM.  
- Ma hoa âæång, âã âam bao dang song cua ky tæ truyãn âi phu håp våi cac âàc âiãm cua  
kãnh truyãn.  
- Ma hoa nguän (source encoding), nhàm giam sä ky tæ trung bçnh yãu cáu âã truyãn ban  
tin.  
- Mát ma hoa (encryption), âã ma hoa ban tin bàng mät khoa mát ma nhàm tranh sæ thám  
nháp trai phep, âam bao âä an toan cho thäng tin.  
- Ma hoa kãnh truyãn (channel encoding), cho phep bãn thu co thã phat hiãn, kã ca sæa  
- 81 -  
- Chæång IV -  
âæåc cac läi trong ban tin thu âã tàng âä tin cáy cua thäng tin.  
Phán âënh dang va ma hoa âæång âa âæåc xet âãn trong chæång III. Do nhæng âàc âiãm  
riãng, phán mát ma hoa khäng âæåc âã cáp trong giao trçnh nay. Phán ma hoa kãnh truyãn se  
âæåc trçnh bay trong chæång sau. Chæång nay trçnh bay vã ma hoa nguän, trong âo táp trung  
vao loai ma thäng kã täi æu. Loai ma nay tao ra tæ ma co âä dai thay âäi, trong âo phä biãn la  
ma Huffman, bao gäm ma Huffman cå så (basic Huffman) va ma Huffman âäng (dynamic  
Huffman). Phán cuäi chæång se giåi thiãu så læåc vã ma hoa fax (facsimile)  
4.1 Ly thuyãt tin  
4.1.1 Âo tin tæc  
Âã âanh gia âënh læång cho tin tæc, ngæåi ta âæa ra khai niãm læång tin (information content).  
Læång tin liãn quan âãn gia trë cua tin, hay noi cach khac la kha nàng dæ âoan âæåc  
(predictability) cua tin: mät tin co kha nàng âoan træåc cang nhiãu thç cang chæa êt tin. Vê du,  
ban tin vã ty sä trán bong Manchester United - Bradford Academicals la 7 - 0 chæa rát êt tin  
nhæng kãt qua ngæåc lai thç gáy chán âäng, va do âo chæa rát nhiãu tin. Váy xac suát cang  
cao thç ban tin cang chæa êt tin va ngæåc lai. Ta co thã viãt:  
p (ban tin) = 1 khäng mang tin  
p (ban tin) = 0 mang mät læång tin vä han.  
Tæ nhán xet trãn, ta tháy tin cang co y nghéa khi no cang hiãm gàp, nãn âä lån cua no phai ty  
lã nghëch våi xac suát xuát hiãn cua tin.  
Xet nguän tin X råi rac sinh ra cac tin i våi xac suát la p(i), læång tin cua tin i phai la mät  
ham co cac âàc âiãm sau:  
-
-
-
Ty lã nghëch våi xac suát xuát hiãn p(i), hay âo la ham f(1/p(i)).  
Ham nay phai la 0 khi p(i) = 1.  
Nãu hai tin âäc láp thäng kã la i va j âäng thåi xuát hiãn, ta co tin la (i,j), læång tin  
chung cua chung phai bàng täng læång tin cua tæng tin, nghéa la:  
f(1/p(i,j)) = f(1/p(i)) + f(1/p(j))  
Theo luát nhán xac suát ta co:  
Do âo:  
p(i,j) = p(i).p(j)  
f(1/(p(i).p(j))) = f(1/p(i)) + f(1/p(j))  
Ta tháy ham loga thoa man tát ca cac yãu cáu nay. Váy ham log(1/p(i)) âæåc chon âã âanh  
gia âënh læång cho tin. Læång tin cua mät tin i âæåc ky hiãu la I(i). Âënh nghéa læång tin cua  
mät tin i la:  
1
I(i) = log  
= −logp(i)  
p(i)  
- 82 -  
- Chæång IV -  
Âån vë âo cua læång tin tuy thuäc vao cå sä cua loga. Âån vë cua læång tin la bit, la nat hay  
la hartley khi cå sä cua loga lán læåt la 2, la e hay la 10. Trong âo cå sä 2 thæång âæåc chon  
hån ca. Khi chon cå sä 2 thç læång tin cua tin i la:  
1
I(i) = log  
= −log p(i) (bit)  
2
2 p(i)  
Váy co thã âënh nghéa bit nhæ sau: bit la læång tin mang trong mät ky tæ co xac suát xuát hiãn  
la p = 0,5.  
4.1.2 Entropy cua nguän tin  
Entropy H âæåc âënh nghéa la gia trë trung bçnh thäng kã cua læång tin. Âo la læång tin trung  
bçnh chæa trong mät ky tæ bát ky cua nguän tin.  
Xet mät nguän tin sinh ra M ky tæ âäc láp thäng kã. Nguän tin nay âæåc goi la nguän råi rac  
khäng nhå (discrete memoryless source). Entropy cua nguän nay la:  
M
1
H = p(m)log  
(bit/ky tæ)  
∑
2
p(m)  
m=1  
trong âo p (m) la xac suát chon ky tæ thæ m.  
Ly thuyãt tin âa chæng minh gia trë lån nhát cua entropy la H  
cac ky tæ âäc láp va âäng xac suát (equiprobable), nghéa la:  
= log M , âat âæåc khi  
2
max  
p(m) =1/ M, ∀m =1,M  
Âäi våi nguän tin ASCII co M = 128 thç entropy cæc âai la:  
Hmax = - log2(1/128) = 7 (bit/ky tæ).  
Thæc tã thç âiãu nay kho xay ra nãn entropy cua nguän ASCII la:  
128  
1
H = p(m)log  
< 7 (bit/ky tæ)  
∑
2
p(m)  
m=1  
Âäi våi nguän tin nhë phán co M = 2, nãu p (1) = 1 va p (0) = 1-p thç entropy la:  
2
1
1
1
H = p(m)log  
= plog + (1− p)log  
(bit/ky tæ)  
∑
2
2
p(m)  
p
2 1− p  
m=1  
4.1.3 Entropy co âiãu kiãn va âä dæ  
Âäi våi cac nguän tin trong âo viãc sinh ra ky tæ sau khäng âäc láp thäng kã våi cac ky tæ  
træåc âo ( goi la nguän co nhå - memory source) thç cäng thæc entropy trãn khäng âu täng  
quat âã tênh âæåc entropy chênh xac.  
Trong træång håp nay phai xet âãn xac suát co âiãu kiãn (conditional probability). Vê du våi  
nguän co nhå mät ky tæ, nghéa la ky tæ sau âæåc chon phu thuäc vao mät ky tæ træåc âo,  
entropy âæåc tênh nhæ sau:  
- 83 -  
- Chæång IV -  
1
H =  
p(j,i)log  
(bit/ky tæ)  
∑ ∑  
2
p(ji)  
i
j
å âáy p(j,i) la xac suát nguän chon i va j, p(ji) la xac suát nguän chon j nãu træåc âo âa  
chon i. Theo âënh ly Bayes, ta co:  
p(j,i) = p(i)p(ji)  
Váy:  
1
H = p(i) p(ji)log  
(bit/ky tæ)  
∑ ∑  
2
p(ji)  
i
j
Sæ khac nhau giæa entropy thæc sæ cua nguän va entropy cæc âai goi la âä dæ (redundancy)  
cua nguän, ky hiãu la r:  
1
r = H − H = log M − p(i) p(ji)log  
(bit/ky tæ)  
∑ ∑  
2 p(ji)  
max  
2
i
j
Âä dæ tæång âäi cua nguän âæåc âënh nghéa nhæ sau:  
H
− H  
H
max  
r =  
=1−  
H
H
max  
max  
4.1.4 Sæ mát mat tin do nhiãu  
Goi ky tæ nguän thæ i âæåc truyãn âi la i , xac suát xuát hiãn i la p(i ), læång tin cua  
TX  
TX  
TX  
i
la I (i ):  
TX TX  
TX  
1
I (i ) = log  
(bit)  
2 p(i )  
TX TX  
TX  
Âäi våi kãnh khäng nhiãu (noiseless channel), gia sæ âiãn ap v tæång æng våi ky tæ phat la  
RX  
i , khi bãn nhán tin tach âæåc v thç co thã biãt chàc chàn ky tæ phat å nguän la i .  
TX  
RX  
TX  
Læång tin trong træång håp nay âæåc bao toan khi truyãn qua kãnh:  
1
I (v :i ) = I (i ) = log  
(bit)  
2 p(i )  
RX  
RX  
TX  
TX TX  
TX  
Tuy nhiãn, âäi våi kãnh co nhiãu (noise channel), khi bãn nhán tin tach âæåc âiãn ap v thç  
RX  
khäng thã kãt luán chàc chàn vã ky tæ thæc phat å nguän. Sæ khäng chàc chàn nay liãn quan  
âãn xac suát p(i v ), âáy la xac suát phat ky tæ thæ i va tach âæåc âiãn ap v å bãn  
TX  
RX  
RX  
nhán (Âäi våi kãnh khäng nhiãu, xac suát nay la 1). Âäi våi kãnh co nhiãu, tin nhán âæåc êt  
hån tin truyãn âi mät læång liãn quan âãn âä khäng chàc chàn cua quyãt âënh. Thæc tã, læång  
tin nhán âæåc la:  
- 84 -  
- Chæång IV -  
p(i v )  
TX  
RX  
I (v :i ) = log  
2
(bit)  
RX  
RX  
TX  
p(i )  
TX  
Gia sæ bãn nhán tin thæc hiãn quyãt âënh cæng, âiãn ap v chuyãn âäi træc tiãp thanh ky tæ  
RX  
nhán la i . Trong træång håp nay, læång tin nhán âæåc la:  
RX  
p(i i )  
TX RX  
I (i ) = log  
(bit)  
RX RX  
2
p(i )  
TX  
Sæ suy giam læång tin trong mäi ky tæ do nhiãu co nghéa la entropy nhán nho hån entropy  
phat. Entropy nhán chênh la entropy hiãu qua (effective entropy) cua cac ky tæ nhán. Ky hiãu  
entropy hiãu qua la H va âæåc tênh nhæ sau:  
eff  
H = p(i )I (i ) (bit/ky tæ)  
∑
eff  
RX  
RX RX  
i
å âáy p(i ) la xac suát thu ky tæ thæ i.  
RX  
Sæ khac nhau giæa H va entropy phat goi la âä nghi ngå (equivocation) E:  
eff  
H = H - E (bit/ky tæ)  
eff  
Âä nghi ngå âæåc tênh tæ viãc ta khäng chàc la ky tæ truyãn âi co giäng våi ky tæ nhán âæåc  
hay khäng. Sæ khäng chàc chàn nay la do kãnh truyãn co nhiãu nãn co thã xem nhiãu chênh  
la tin ám cäng vao dong ky tæ phat.  
Âä nghi ngå âæåc âënh nghéa la:  
1
1
E =  
p(i , j )log  
=
p(j ) p(i j )log  
RX TX RX 2  
∑ ∑  
∑
∑
TX  
RX  
2
i
j
p(i j )  
j
i
p(i j )  
TX RX  
TX RX  
å âáy p(j )la xac suát nhán ky tæ thæ j, p(i j )liãn quan âãn xac suát läi ky tæ.  
RX  
TX RX  
4.1.5 Täc âä láp tin cua nguän tin  
Ngoai thäng sä cå ban cua nguän la entropy tuy thuäc vao cáu truc thäng kã cua nguän, con  
co mät thäng sä khac tuy thuäc vao tênh chát vát ly cua nguän. Âo la täc âä thiãt láp tin  
(information rate) cua nguän, ky hiãu la R. Thäng sä nay chè ra sæ hçnh thanh tin nhanh hay  
chám âã âæa vao kãnh. Vê du con ngæåi, do kãt cáu cua cå quan phat ám nãn mäi giáy chè  
phat ám âæåc tæ 5 âãn 7 tiãng, trong khi mät thiãt bë âáu cuäi sä liãu co thã âat âãn hang  
ngan ky hiãu trong mät giáy.  
Täc âä thiãt láp tin cua nguän co âån vë la læång tin trãn âån vë thåi gian (træång håp dung  
loga cå sä 2 thç âån vë la bit/s) va âæåc tênh la têch cua entropy våi sä ky hiãu láp âæåc trong  
mät âån vë thåi gian:  
- 85 -  
- Chæång IV -  
R = n H (bit/s)  
0
trong âo n0 la sä ky hiãu láp âæåc trong mät âån vë thåi gian, tuy thuäc vao tênh chát vát ly  
cua nguän.  
Ta tháy âã náng cao täc âä thiãt láp tin cua nguän cán thiãt phai náng cao entropy. Täc âä  
láp tin cua nguän se cæc âai khi entropy cua nguän cæc âai.  
4.1.6 Thäng læång kãnh  
Âënh nghéa thäng læång cua kãnh (channel capacity) la læång tin täi âa kãnh cho âi qua trong  
mät âån vë thåi gian ma khäng gáy läi. Ky hiãu thäng læång kãnh la C va âån vë âo giäng  
nhæ âån vë cua täc âä láp tin (bit/s).  
Thäng thæång täc âä láp tin be hån nhiãu so våi thäng læång kãnh:  
R << C  
a) Træång håp truyãn tin trong kãnh khäng nhiãu:  
Khi kãnh khäng nhiãu, toan bä tin tæc âãu âæåc truyãn qua kãnh ma khäng bë läi. Læång tin  
täi âa ma kãnh cho qua cung bàng våi læång tin täi âa ma nguän co thã thiãt láp. Váy thäng  
læång kãnh la:  
C = R = n H (bit/s)  
max  
max  
0
Theo Shannon, nãu R < C thç co thã ma hoa âã lam cho täc âä láp tin cua nguän tiãp cán våi  
thäng læång kãnh:  
C − R < ε , ε la vä cung be  
Phæång phap ma hoa nay âæåc goi la ma hoa thäng kã täi æu.  
b) Træång håp truyãn tin trong kãnh co nhiãu:  
Trong kãnh co nhiãu, læång tin truyãn âi bë hao hut mät phán do nhiãu nãn thäng læång kãnh  
bë giam âi. Læång giam âi âo chênh la læång tin bë nhiãu pha huy trong mät âån vë thåi gian,  
âæåc tênh bàng n0 E. Váy thäng læång kãnh co nhiãu la:  
R = n H − n E = n (H − E)  
0
max  
0
0
max  
Theo Shannon, nãu R < C thç co thã ma hoa âã tin âæåc truyãn âi trong kãnh våi xac suát läi  
be tuy y va nãu R > C thç khäng thã truyãn tin âi ma khäng bë läi. Phæång phap ma hoa âã  
giam xac suát läi âæåc goi la ma hoa âiãu khiãn läi.  
Âã so sanh cac loai hã thäng thäng tin khac nhau, ta co thã xet kãnh truyãn cho thuán tiãn.  
Xet kãnh co nhiãu gausse tràng, ty sä tên hiãu trãn nhiãu trung bçnh la S/N, bàng thäng cua  
kãnh la B. Theo âënh ly Hartley - Shannon, thäng læång cua kãnh nay la:  
C = Blog (1+ S/ N) (bit/s)  
2
- 86 -  
- Chæång IV -  
Co thã ap dung räng rai kãt qua nay cho nhiãu hã thäng khac nhau båi vç co thã mä hçnh hoa  
nhiãu kãnh thanh kãnh gausse tràng (white gaussian channel). Kãt qua nay cung âæåc cháp  
nhán cho ca kãnh liãn tuc va råi rac.  
4.2Cå ban vã ma hoa  
4.2.1 Âënh nghéa ma hoa  
Cho nguän tin råi rac X sinh ra N tin hay ky tæ âäc láp ( x ,x ,...,x ,...,x ). Xet mät táp M  
1
2
i
N
co M phán tæ hæu han ( m ,m ,...,m ).  
1
2
q
Ma hoa (encoding) nguän tin X bàng táp M co nghéa la biãn âäi mäi tin x cua nguän tin X  
i
thanh mät táp cac phán tæ thuäc M nhàm thoa man mät yãu cáu nao âo cua hã thäng thäng  
tin:  
x → m m ...m  
il  
i
i1 i2  
Phep biãn âäi ngæåc lai:  
m m ...m → x  
i
i1 i2  
il  
âæåc goi la giai ma (decoding).  
Thäng thæång, sä tin cua nguän tin rát lån nãn sä ky hiãu ma khäng thã bàng hoàc nhiãu hån  
sä tin.  
4.2.2 Cac tham sä cå ban cua ma hoa  
Táp M âæåc goi la ma hiãu (code), cac phán tæ m goi la ky hiãu ma (symbol), sä ky hiãu ma  
k
khac nhau trong ma goi la cå sä cua ma. Ma nhë phán la ma cå sä 2, trong âo ma chè co 2 ky  
hiãu ma la 0 va 1.  
Day liãn tuc cac ky hiãu ma dung âã ma hoa mät tin cua nguän âæåc goi la tæ ma  
(codeword). Å âáy tæ ma tæång æng våi tin x la m m ...m .  
i
i1 i2  
il  
Sä ky hiãu ma co trong mät tæ ma âæåc goi la âä dai cua tæ ma (codeword length), ky hiãu la  
l. Vê du tæ ma 00100 co âä dai la 5.  
Tham sä tiãp theo la trong læång tæ ma (codeword weigh), âo la täng sä cac ky hiãu khac 0  
co màt trong tæ ma, ky hiãu la w. Vê du tæ ma 110001 co trong læång la 3.  
Mät tham sä næa la khoang cach ma (distance), ky hiãu la d. Âo la sä ky hiãu cung vë trê  
khac nhau giæa hai tæ ma dai bàng nhau. Vê du khoang cach giæa hai tæ ma 110001 va  
101000 la 3.  
Goi C1 va C2 la hai tæ ma dai bàng nhau. Co thã dã dang nhán tháy khoang cach ma giæa hai  
tæ ma nay la:  
d(C ,C ) = w(C ⊕ C )  
1
2
1
2
- 87 -  
- Chæång IV -  
4.2.3 Phán loai ma  
Ta co thã phán loai ma theo nhiãu cach khac nhau. Dæåi âáy la mät sä cach hay gàp:  
-
Dæa vao âä dai cua tæ ma, ta phán ra ma co âä dai khäng âäi goi la ma âãu va ma co  
âä dai thay âäi goi la ma khäng âãu. Âäi våi ma khäng âãu, âä dai trung bçnh la mät  
thäng sä cå ban cua ma va âæåc tênh theobiãu thæc:  
M
l = p(m)l  
∑
m
m=1  
trong âo lm la âä dai tæ ma tæång æng våi ky tæ m.  
-
-
-
Dæa vao trong læång cua tæ ma, ta phán ra ma co trong læång khäng âäi va ma co  
trong læång thay âäi.  
Dæa vao khoang cach ma giæa hai tæ ma kã nhau, ta phán ra ma co khoang cach  
khäng âäi va ma co khoang cach thay âäi.  
Dæa vao cå sä cua ma, ta phán ra ma nhë phán (ma cå sä 2), ma bat phán (ma cå sä  
8), ma hexa (ma cå sä 16)... Trong âo ma nhë phán la ma thäng dung nhát. Chæång  
nay ta chè xet ma nhë phán.  
-
-
Dæa vao âä tin cáy, ta phán ra ma co kha nàng phat hiãn va sæa läi va ma khäng co  
kha nàng phat hiãn va sæa läi  
Dæa vao hiãu suát thäng tin, ta phán ra ma täi æu va ma chæa täi æu.  
4.2.4 Cac phæång phap biãu diãn ma  
a) Phæång phap liãt kã  
Âáy la phæång phap biãu diãn ma âån gian nhát: chè cán liãt kã cac tin cua nguän va cac tæ  
ma tæång æng trong mät bang.  
Vê du: nguän tin co 8 tin (ky tæ), cac tin âæåc ma hoa nhæ bang 4.1  
Phæång phap biãu diãn nay co æu âiãm la cu thã, ro rang nhæng âäi våi cac bä ma lån thç qua  
cäng kãnh.  
Tin  
A
B
C
D
E
F
G
H
Tæ ma  
000  
001  
010  
011  
100  
101  
110  
111  
Bang 4.1 Vê du vã bang ma  
b) Phæång phap ma trán  
Tæ vê du trãn, ta tháy: co nhæng tæ ma la tä håp tuyãn tênh cua cac tæ ma khac. Chàng han  
nhæ: D = B ⊕ C,F = B ⊕ E,G = C ⊕ E,H = B ⊕ C ⊕ E. Váy khäng cán thiãt phai liãt  
kã hãt tát ca cac tæ ma trong bang ma ma chè cán chon mät sä tæ ma lam cå så. Cac tæ ma cå  
så nay se láp thanh bang dæåi dang ma trán va goi la ma trán sinh (generated matrix).  
- 88 -  
- Chæång IV -  
Vê du ma trán sinh tæång æng våi bang ma trãn la:  
0 0 1  
⎡
⎢
⎢
⎤
⎥
⎥
0 1 0  
⎢
⎥
⎦
1 0 0  
⎣
Khi thanh láp ma trán sinh, quy æåc loai bo cac tæ ma gäm toan ky hiãu 0.  
c) Phæång phap cáy  
Cáy ma (code tree) gäm co nut gäc (root node), nut la (leaf node) va cac nut nhanh (branch  
node). Gäc cua cáy goi la nut gäc. Tæ nut gäc phán ra täi âa q nhanh (q la cå sä cua ma). Mäi  
nhanh mang mät ky hiãu ma, âo la gia trë cua nhanh. Nhanh âæåc bàt âáu å nut mæc i va kãt  
thuc å nut mæc i+1. Nut ma tæ âo con phán nhanh tiãp goi la nut nhanh. Tæ mäi nut nhanh  
phán ra täi âa q nhanh. Nut cuäi cung cua cáy goi la nut la. Mäi nut la biãu diãn mät cho mät  
tæ ma. Tæ ma bao gäm cac ky hiãu ma la gia trë cua cac nhanh theo thæ tæ âi tæ nut gäc qua  
cac nut nhanh âãn nut la.  
Hçnh 4.1 la vê du vã mät cáy ma cho bä ma nhë phán gäm cac tæ ma la 00, 01, 10, 1101,  
11001.  
Mæc  
1
0
Mæc 1  
Mæc 2  
0
1
0
1
00  
01  
10  
0
Mæc 3  
Mæc 4  
0
1
1
1101  
Mæc 5  
11001  
Hçnh 4.1 Vê du vã cáy ma  
Nhçn vao cáy ma ta co thã biãt âæåc âáy la ma âãu hay khäng âãu. Ma la âãu khi tát ca cac  
nut la co cung mæc. Ma biãu diãn bàng cáy ma å hçnh 4.1 thuäc loai ma khäng âãu.  
d) Phæång phap âa thæc  
Phæång phap nay dung lam mä hçnh toan âã biãu diãn ma vong. Æu âiãm cua phæång phap  
nay la co thã thæc hiãn ma hoa va giai ma ma vong dã dang bàng cach sæ dung cac phep toan  
âäi våi âa thæc nhæ phep cäng, nhán va chia.  
Tæ ma k bit m m ...m m m ( theo thæ tæ tæ trai qua phai la msb âãn lsb) co thã âæåc  
k−1  
k−2  
2
1
0
biãu diãn bàng âa thæc sau:  
- 89 -  
- Chæång IV -  
f (x) = m xk−1 + m xk−2 + ... + m x2 + m x + m  
0
k−1  
k−2  
2
1
Vê du tæ ma nhë phán 1101001 co thã biãu diãn bàng âa thæc: f (x) = x6 + x5 + x3 +1.  
4.3 Ma hoa nguän  
Hã thäng thäng tin âæåc sæ dung âã truyãn tin tæc tæ nguän tin âãn nhán tin. Nguän tin co rát  
nhiãu dang khac nhau, nhæng co thã phán thanh hai loai chênh la nguän liãn tuc (continuous  
source) nhæ nguän ám thanh, nguän video... va nguän råi rac (discrete source) nhæ nguän dæ  
liãu tæ may tênh.  
Trong hã thäng thäng tin sä, âáu ra cua nguän phai âæåc chuyãn thanh dang thêch håp âã co  
thã truyãn âi bàng ky thuát sä. Theo sæ phán loai nguän, ta co hai ky thuát ma hoa nguän  
chênh la ma hoa nguän liãn tuc va ma hoa nguän råi rac. Näi dung ma hoa nguän liãn tuc  
cung trung våi näi dung sä hoa tên hiãu liãn tuc âa xet trong chæång træåc.  
Trong phán nay, ta xet qua trçnh ma hoa nguän råi rac (discrete source encoding). Nguän råi  
rac la nguän sinh ra cac ky tæ våi mät quy luát phán bä xac suát nao âo. Âã cho âån gian, ta  
xet træång håp nguän khäng nhå, cac ky tæ âæåc sinh ra âäc láp våi nhau. Thäng thæång, quy  
luát phán bä xac suát sinh ra cac ky tæ la khäng âãu nãn âä dæ cua nguän lån, entropy cua  
nguän be, täc âä láp tin cua nguän con xa måi âat âãn thäng læång kãnh. Luc âo nhiãm vu  
cua ma hoa nguän råi rac la lam cho cáu truc thäng kã cua nguän trå nãn håp ly bàng cach  
tàng entropy cua cac ky tæ dung âã ma hoa nguän.  
Nguyãn tàc cua ma hoa nguän råi rac la ma hoa cac ky tæ co xac suát sinh ra lån bàng cac tæ  
ma ngàn va ma hoa cac ky tæ co xac suát sinh ra be bàng cac tæ ma dai. Loai ma nay goi la  
ma hoa thäng kã (statistical encoding). Mät vê du cua ma hoa thäng kã la ma Morse dung âã  
ma hoa ban tin tiãng Anh. Trong ma Morse, ky tæ xuát hiãn nhiãu nhát la 'e' âæåc ma hoa  
bàng tæ ma ngàn nhát '.' (1 bit). Dæa theo nguyãn tàc nay ta tháy ma hoa thäng kã giup tranh  
hiãn tæång kãnh truyãn bë qua tai khi ban tin chæa qua nhiãu ky tæ co xac suát xuát hiãn lån.  
Viãc truyãn tin se trå nãn kinh tã hån nãu ma thäng kã co âä dai trung bçnh cua tæ ma la nho  
nhát. Loai ma nhæ váy goi la ma thäng kã täi æu (optimum statistical code). Âáy chênh la ma  
hoa nen (copression)  
Phán sau âáy se xet cu thã cac tiãu chuán cua ma thäng kã täi æu cå sä 2.  
4.3.1 Giåi han cua âä dai tæ ma trung bçnh  
Gia sæ nguän tin X sinh ra cac ky tæ xi âäc láp. Ma hoa nguän tin X bàng bä ma nhë phán M,  
cac ky hiãu ma 0 va 1 co xac suát bàng nhau p(0) = p(1) = 0.5.  
Læång tin riãng cua mät ky hiãu 0 hay 1 bàng våi læång tin trung bçnh va âat gia trë cæc âai:  
I(0) = I(1) = log 2 =1 (bit/ky hiãu)  
2
Ma hoa ky tæ xi bàng mät tæ ma nhë phán dai li. Nhæ váy læång tin chæa trong tæ ma nay se la  
li (bit). Læång tin trung bçnh chæa trong mät tæ ma se la âä dai trung bçnh cua tæ ma, la L (bit)  
- 90 -  
- Chæång IV -  
Âã cho phep ma hoa âat hiãu qua cao, toan bä læång tin riãng trong mäi ky tæ nguän phai  
âæåc chuyãn hãt sang cho tæ ma tæång æng, hay læång tin trung bçnh cua tæ ma phai lån hån  
hoàc bàng læång tin trung bçnh cua mät ky tæ nguän. Læång tin trung bçnh cua mät ky tæ  
nguän chênh la entropy cua nguän H. Váy:  
L ≥ H  
Âáy la giåi han dæåi cua âä dai trung bçnh cua tæ ma. Dáu bàng chè xay ra khi âä dai cua mät  
tæ ma bát ky bàng våi læång tin riãng cua ky tæ ma no ma hoa:  
l = −logp(x )  
i
i
Vç li la sä nguyãn nãn - logp(xi) phai la sä nguyãn. Khi âo âä dai trung bçnh cua tæ ma se âat  
täi thiãu L = Lmin. Ta co bä ma thäng kã täi æu. Thæång thç - logp(xi) khäng phai la sä  
nguyãn nãn L ≥ H chè la mät âiãu kiãn giåi han.  
Ta co thã tháy: âã âä dai tæ ma trung bçnh nho nhát khi - logp(xi) khäng phai la sä nguyãn  
thç L phai thoa man bát âàng thæc sau:  
H ≤ L < H +1  
Váy giåi han trãn cua âä dai tæ ma trung bçnh la H+1. Mät bä ma co âä dai tæ ma trung bçnh  
thoa âiãu kiãn nay âæåc goi la ma thäng kã täi æu.  
4.3.2 Hiãu suát ma  
Âënh nghéa hiãu suát ma (code efficiency) la ty sä giæa entropy cua nguän tin co cac ky tæ  
âäc láp va entropy cæc âai cua nguän âo:  
M
1
p(m)log  
∑
2
H
p(m)  
m=1  
η =  
x100% =  
x100%  
H
log M  
2
max  
Nãu cac ky tæ nguän âæåc ma hoa thanh mät táp cac ky tæ måi nhæ hçnh 4.2 thç H va H max la  
entropy va entropy cæc âai cua táp ky tæ måi nay.  
Ban tin  
(Táp ky tæ 1)  
Ban tin  
(Táp ky tæ 2)  
Ma hoa  
Hçnh 4.2 Chuyãn âäi ban tin giæa hai táp ky tæ khac nhau  
Nãu cac ky tæ nguän âæåc ma hoa thanh tæ ma nhë phán thç co mät cach khac âã tênh hiãu  
suát ma:  
- 91 -  
- Chæång IV -  
H
H
η = x100% =  
x100% (bit/sä nhë phán)  
M
L
p(m)l  
∑
m
m=1  
å âáy lm la âä dai cua mäi tæ ma nhë phán va L la âä dai tæ ma trung bçnh.  
So sanh hai cäng thæc tênh hiãu suát ma å trãn, ta rut ra âæåc:  
H
max (bit/ky tæ) = L (bit/tæ ma)  
4.3.3 Giai ma trong træång håp tæ ma co âä dai thay âäi  
Noi chung la chung ta âi tçm mät cach ma hoa hæu hiãu co thã biãu diãn cac tin giäng nhau  
ma trung bçnh dung êt sä nhë phán hån. Kãt qua la âä dai cua cac tæ ma biãu diãn cac ky tæ  
khac nhau se khac nhau. Ván âã âàt ra la lam thã nao âã bãn giai ma nhán ra âæåc âiãm bàt  
âáu va kãt thuc cua cac tæ ma dai khac nhau nhæ váy. Sau âáy la cac âàc âiãm cán phai co âã  
giai ma våi cac tæ ma dai khac nhau:  
a) Giai ma duy nhát (unique decoding)  
Âiãu nay la cán thiãt âã cho cac ban tin thu chè co mät nghéa duy nhát. Xet mät nguän tin  
gäm 4 ky tæ alphabet, cac ky tæ âæåc ma hoa bàng cac tæ ma nhë phán nhæ sau:  
A = 0, B = 01, C = 11, D = 00  
Nãu bãn thu nhán âæåc day tæ ma 0011thç khäng biãt la bãn phat truyãn âi DC hay la AAC.  
Váy vê du trãn khäng thoa tênh giai ma duy nhát.  
b) Giai ma tæc thåi (instaneous decoding)  
Báy giå xet mät nguän tin khac gäm 4 ky tæ alphabet, cac ky tæ âæåc ma hoa bàng cac tæ ma  
nhë phán nhæ sau:  
A = 0, B = 10, C = 110, D = 111  
Ma nay co thã giai ma tæc thåi dung cáy ma nhæ trong hçnh 4.3 a, vç khäng co tæ ma hoan  
thanh nao la phán âáu (prefix) cua tæ ma khac dai hån no. Ma thoa âiãu kiãn nay goi la ma co  
tênh prefix. Vê du nay ngæåc våi vê du træåc co A la phán âáu cua ca B va D.  
Âäi khi ma khäng co tênh prefix nhæng ván âam bao giai ma duy nhát, tuy nhiãn luc nay  
khäng thã giai ma tæc thåi âæåc ma phai mát thãm thåi gian âã xem xet cac sä tiãp theo træåc  
khi kãt luán chênh xac âæåc âiãm kãt thuc cua tæ ma. Vê du nhæ nguän tin sau:  
A = 0, B = 01, C = 011, D = 111  
Ta tháy nãu bãn thu nhán âæåc sä 0 thç phai chå nhán thãm sä tiãp theo. Nãu sä tiãp theo la 0  
thç quyãt âënh sä 0 træåc la A, nãu sä tiãp theo la 1 thç chå nhán thãm mät sä næa, räi cæ tiãp  
tuc nhæ váy.  
Thuát toan giai ma (hçnh 4.3 c) gia sæ bãn thu âa co sàn bang tæ ma va bang ma ASCII tæång  
æng. Dong bit thu âæåc xæ ly trong biãn DONG BIT. Biãn TÆ MA âæåc dung âã læu cac bit  
vao mäi tæ ma trong khi cac tæ ma nay âæåc hçnh thanh dán. Nhæ ta tháy tæ læu âä, mäi khi tæ  
- 92 -  
- Chæång IV -  
ma âæåc nhán dang, tæ ma ASCII tæång æng âæåc viãt vao trong biãn BÄ ÂÃM THU. Thu  
tuc nay âæåc làp lai cho âãn khi xæ ly hãt tát ca cac bit. Hçnh 4.3 b la mät vê du vã giai ma.  
1
(a)  
0
A
0
1
B
1
0
C
D
(b)  
Dong bit thu:  
0
1 0  
0
1 1 1  
1 1 0 0 - - -  
thåi gian  
1000001 1000010 1000001  
1000100  
Tæ ma:  
A
B
A
D
Begin  
(c)  
TÆ MA = 0  
Âoc bit tiãp theo tæ DONG BIT &  
gàn thãm vao cac bit âang co trong TÆ MA  
N
TÆ MA âa co sàn  
trong cáy ma ?  
Y
Tai ky tæ ASCII vao BÄ ÂÃM THU  
Âa xæ ly tát ca bit  
trong DONG BIT  
N
Y
End  
Hçnh 4.3 Thuát toan giai ma va mät vê du giai ma thæc tã  
(a) Vê du cáy ma (b) Vê du gia i ma (c) Thuát toan giai ma  
- 93 -  
- Chæång IV -  
4.4Ma hoa Huffman  
Nhán tháy xac suát xuát hiãn cua cac ky tæ trong nguän tin la khäng bàng nhau, co nhæng ky  
tæ xuát hiãn thæång xuyãn hån nhæng ky tæ khac, nàm 1952, Huffman âa âæa ra mät thuát  
toan ma hoa dæa trãn xac suát xuát hiãn cua cac ky tæ. Thuát toan cua Huffman täi æu theo  
nghéa âä dai tæ ma trung bçnh la nho nhát. Ma Huffman khäng co âàc tênh sæa läi, nhæng co  
tênh giai ma duy nhát va tæc thåi. Sau âáy ta se xet hai vê du, mät vê du vã ma hoa Huffman  
cå så va mät vê du vã ma hoa Huffman âäng.  
4.4.1 Ma hoa Huffman cå så (basic Huffman encoding)  
Gia sæ co mät sä ban tin âæåc truyãn giæa hai may tênh qua mang PSTN. Cac ban tin chè chæa  
cac ky tæ tæ A âãn H. Theo kãt qua thäng kã cho tháy xac suát xuát hiãn cua cac ky tæ nhæ  
sau:  
Ky tæ  
A
B
C
D
E
F
G
H
X.suát  
0.1  
0.18  
0.4  
0.05  
0.06  
0.1  
0.07  
0.04  
Entropy cua nguän la:  
8
1
H = p(m)log  
= 2.55 (bit/ky tæ)  
∑
2
p(m)  
m=1  
Entropy cæc âai cua nguän la:  
H = log 8 = 3 (bit/ky tæ)  
2
Nhæ váy hiãu suát cua nguän la:  
2.55  
η =  
x100 % = 85 %  
3
Nãu mäi ky tæ trãn âæåc ma hoa thanh 3 bit thç hiãu suát ma hoa se giæ nguyãn khäng thay  
âäi la 85 %.  
Ma hoa Huffman thæc hiãn ma hoa sæ dung êt bit hån cho cac ky tæ co xac suát xuát hiãn cao  
vç chung âæåc truyãn âi thæång xuyãn hån va ngæåc lai, nhiãu bit hån cho cac ky tæ co xac  
suát xuát hiãn tháp nãn co thã tàng âæåc hiãu suát.  
Thuát toan ma hoa Huffman gäm cac bæåc sau:  
(1) Sàp xãp cac ky tæ theo thæ tæ xac suát giam dán.  
(2) Gan cho hai ky tæ co xac suát xuát hiãn tháp nhát våi hai nhanh (0) va (1) cua cáy ma.  
Tæ hai ky tæ co xac suát tháp nhát giam con mät ky tæ våi xac suát bàng täng cua hai  
xac suát.  
(3) Làp lai tæ bæåc (1) cho âãn khi chè con lai mät ky tæ duy nhát våi xac suát la 1.  
(4) Duyãt cáy ma âã tçm ra tæ ma tæång æng våi tæng ky tæ cua nguän.  
- 94 -  
- Chæång IV -  
Hçnh 4.4 a trçnh bay vê du vã ma hoa Huffman cho nguän tin trãn. Nãu ta quy æåc gan cho  
nhanh âi ra tæ ky hiãu co xac suát cao hån la 1 va nhanh kia la 0, nhanh 0 ve å bãn trai, nhanh  
1 ve å bãn phai thç ta co thã ve lai cáy ma Huffman væa láp âæåc nhæ hçnh 4.4 b.  
(a)  
C 0.40  
B 0.18  
A 0.10  
F 0.10  
G 0.07  
E 0.06  
D 0.05(1)  
H 0.04(0)  
0.40  
0.40  
0.40  
0.40  
0.40  
0.60(1)  
0.40(0)  
0.18  
0.18  
0.19  
0.23  
0.37(1)  
0.23(0)  
1
0.10  
0.13  
0.18  
0.19(1)  
0.18(0)  
0.10  
0.10  
0.13(1)  
0.10(0)  
0.09  
0.10(1)  
0.09(0)  
0.07(1)  
0.06(0)  
1.0  
(b)  
0
1
C 0.40  
0.60  
0
1
0
0.23  
0.37  
0
1
1
A 0.10  
0.13  
B 0.18  
0.19  
0
1
0
1
E 0.06  
0.09  
G 0.07  
F 0.10  
0
1
H 0.04  
D 0.05  
Thæ tæ trong sä = 0.04 0.05 0.06 0.07 0.09 0.10 0.10 0.13 0.18 0.19 0.23 0.37 0.40 0.60  
Hçnh 4.4 Vê du ma hoa Huffman  
(a) Tao cáy ma (b) Cáy ma  
Goi trong sä cua cac nut trong cáy ma la xac suát cua nut âo, ta nhán tháy cáy ma Huffman  
væa láp la cáy ma täi æu theo nghéa thæ tæ trong sä cua cac nut tàng dán theo chiãu tæ dæåi lãn  
trãn va trai sang phai.  
Nhçn vao cáy ma, ta tháy kãt qua ma hoa Huffman cua nguän tin trãn nhæ sau:  
- 95 -  
- Chæång IV -  
Ky tæ  
C
0
B
A
F
G
E
D
H
Tæ ma  
110  
100  
1111  
1011  
1010  
11101  
11100  
Âä dai tæ ma trung bçnh báy giå la:  
L = 1(0.4) + 3(0.18 + 0.10) + 4(0.10 + 0.07 + 0.06) + 5(0.05 + 0.04) = 2.61(bit/ky tæ)  
Váy âä låi ma hoa la:  
H
2.55  
2.61  
η = x100 % =  
x100 % = 97.7 %  
L
Qua vê du trãn ta tháy hiãu suát 85 % khi khäng ma hoa âa tàng lãn âãn 97.7 % khi ma hoa  
Huffman.  
Ta tháy ràng phæång phap ma hoa Huffman khäng phai chè cho mät bä ma duy nhát, vç ta co  
thã ky hiãu bát cæ nhanh nao la 0 hay 1 chæ khäng bàt buäc. Tát nhiãn khi âo hiãu suát ma  
hoa se khäng thay âäi, nhæng thæ tæ trong sä cua cac nut se thay âäi.  
Do tæ ma Huffman khac nhau âäi våi cac táp ky tæ khac nhau nãn âã bãn thu co thã giai ma  
âæåc thç yãu cáu bãn thu phai biãt cac tæ ma liãn quan âãn dæ liãu phat. Co thã thæc hiãn âiãu  
nay bàng hai cach. Hoàc la bãn phat gåi bang ma træåc khi phat dæ liãu, hoàc la bãn thu phai  
co sàn bang ma.  
Phæång phap âáu co æu âiãm la co thã ma hoa nen thêch nghi, vç tæ ma co thã thay âäi cho  
phu håp våi kiãu dæ liãu truyãn, nhæng co khuyãt âiãm la phai mát thåi gian truyãn bang ma  
måi mäi khi gåi kiãu dæ liãu måi.  
4.4.2 Ma hoa Huffman âäng (dynamic Huffman encoding)  
Khac våi ma hoa Huffman cå så, phæång phap ma hoa Huffman âäng khäng yãu cáu bãn  
phat va bãn thu biãt bang ma liãn quan âãn dæ liãu phat, cung khäng yãu cáu kãt qua thäng  
kã xac suát xuát hiãn ky tæ cua nguän tin. Phæång phap ma hoa Huffman âäng cho phep ca  
bãn phat (ma hoa) va bãn thu (giai ma) láp cáy ma Huffman - va dán âãn bang ma - mät cach  
âäng khi ky tæ âæåc phat/ thu.  
Våi phæång phap nay, nãu ky tæ phat âang co màt trong cáy ma thç tæ ma tæång æng se âæåc  
xac âënh giäng ma Huffman cå så va gåi âi theo cach thäng thæång. Nãu ky tæ chæa co màt  
trong cáy ma - nghéa la xuát hiãn lán âáu, thç no se âæåc gåi âi theo dang khäng nen. Bä ma  
hoa bãn phat cáp nhát vao cáy ma Huffman bàng cach tàng sä lán xuát hiãn (tàng trong sä)  
cua ky tæ phat hoàc la âæa thãm ky tæ måi vao cáy.  
Ngoai ra, âã cho bãn thu co thã xac âënh âæåc ky tæ ma no nhán, mäi tæ ma phat âæåc ma hoa  
theo cung cach cua bãn thu. Bãn thu tiãn hanh cac thay âäi giäng nhæ bãn phat va co mät  
bang sao riãng cua cáy. Nhå âo bãn thu se xac âënh âung tæ ma tiãp theo âæåc nhán tuy vao  
cáu truc cáy måi cáp nhát.  
Ca bãn phat va bãn thu âãu bàt âáu våi mät cáy ma chè co mät nhanh trai - nhanh 0 - va mät  
- 96 -  
- Chæång IV -  
nut la räng (empty leaf node) - nut la co 0 lán xuát hiãn.  
Âã mä ta chi tiãt phæång phap nay, ta xet vê du ban tin truyãn âi bàt âáu bàng day ky tæ:  
A B C D C D C . . .  
Hçnh 4.5 minh hoa cac bæåc láp cáy ma Huffman.  
Træåc tiãn, ca bãn phat va bãn thu cung thanh láp cáy ban âáu ( mät nhanh 0 va mät nut la  
räng e0).  
Tiãp theo, bä ma hoa bàt âáu âoc ky tæ âáu tiãn trong ban tin - A - va gan 'A' vao nhanh phai-  
nhanh 1 âáu tiãn. Vç âáy la lán xuát hiãn âáu tiãn cua 'A' nãn no âæåc truyãn âi khäng nen  
(dang ASCII). Vç cáy bãn giai ma âang räng nãn no nhán ra day bit nhán âæåc la mät ky tæ  
khäng nen va no sàp xãp ky tæ nay vao trong cáy theo cach giäng bãn ma hoa (hçnh 4.5a).  
Våi mäi ky tæ tiãp theo, træåc hãt bä ma hoa kiãm tra xem ky tæ âo âa co màt trong cáy ma  
chæa. Nãu co räi thç bä ma hoa se gåi tæ ma theo cach thäng thæång giäng nhæ ma Huffman  
cå så, tæ ma âæåc xac âënh båi vë trê cua ky tæ trong cáy. Nãu chæa co thç bä ma hoa gåi tæ  
ma hiãn hanh cho nut la räng - âæåc xac âënh båi vë trê cua nut la räng trong cáy, theo sau la  
tæ ma khäng nen cua ky tæ. Vç bä giai ma cung co cáy ma y nhæ váy nãn no co thã suy ra tæ  
dong bit nhán âæåc âáu la tæ ma co nen, âáu la nut la räng våi ky tæ khäng nen theo sau.  
Bä ma hoa va giai ma cáp nhát vao cáy ma dæa trãn ky tæ cuäi cung âæåc phat/ thu. Nãu âáy  
la ky tæ måi thç nut la räng âang tän tai trong cáy âæåc thay bàng mät nut nhanh måi, nut la  
räng âæåc gan bãn nhanh 0 va ky tæ bãn nhanh 1 (hçnh 4.5 b).  
Nãu ky tæ âa co màt trong cáy thç sä lán xuát hiãn cua nut la tæång æng tàng lãn 1. Vê du hçnh  
4.5 e, bä ma hoa kiãm tra va tháy ky tæ 'C' âa co màt trong cáy ma nãn no truyãn âi tæ ma  
tæång æng la '01', trong sä cua nut C tæ 1 tàng lãn thanh 2. Cac vê du tæång tæ khac å trong  
hçnh 4.5 f va g.  
Luc nay, vë trê cua nut la co thã khäng con la vë trê täi æu næa. Vç váy, mäi lán cáp nhát cáy -  
tæc la thãm ky tæ måi hoàc tàng sä lán xuát hiãn cua ky tæ sàn co - ca bä ma hoa va giai ma  
âãu phai kiãm tra va nãu cán thç phai thay âäi vë trê hiãn tai cua tát ca cac nut trong cáy.  
Âã âam bao ca bä ma hoa va giai ma âãu lam viãc nay theo cung mät cach, træåc hãt ca bä  
ma hoa va giai ma phai liãt kã cac trong sä cua cac nut theo chiãu tæ trai sang phai, tæ dæåi  
lãn trãn bàt âáu tæ nut la räng. Nãu thæ tæ sàp xãp tàng dán thç khäng thay âäi cáy, nãu khäng  
âung thç phai thay âäi cáu truc cua cáy bàng cach thay âäi vë trê cua cac nut trong cáy. Khi  
âæa nut la âãn vë trê måi phai kem theo toan bä cac nhanh va nut con cua chung (hçnh 4.5 c  
âãn 4.5 g).  
Qua vê du trãn ta tháy nãu truyãn day ky tæ A B C D C D C... bàng ma ASCII thç mát 49 bit,  
trong khi dung ma Huffman âäng thç mát 41 bit. Bàng thäng truyãn dán chè âæåc tiãt kiãm  
bàt âáu tæ khi co ky tæ làp lai. Thæc tã, cac file vàn ban luän co sæ làp lai ky tæ, va ma  
Huffman âäng âæåc æng dung trong nhiãu æng dung truyãn thäng, nhæ la nen dæ liãu trong  
modem V.32.  
- 97 -  
- Chæång IV -  
0
0
0
Ky tæ  
Phat  
e 0  
e 0  
1
(a)  
(b)  
A
'A'  
1
1
A1  
A1  
B
0 'B'  
0
1
e 0  
B1  
0
1
(c)  
C
0 0 'C'  
2
A1  
0
1
1
B1  
0
1
e 0  
C1  
A1  
0
1
2
0
1
1
B1  
0
1
e 0  
C1  
(d)  
D
1 0 0 'D'  
- 98 -  
- Chæång IV -  
(d)  
D
1 0 0 'D'  
0
1
A1  
3
0
1
2
B1  
0
1
1
C1  
0
1
e 0  
D1  
0
1
1
0
2
2
0
1
1
C1  
A1  
B1  
0
1
e 0  
D1  
(e)  
C
01  
0
1
1
0
2
2
0
1
1
C2  
A1  
B1  
0
1
e 0  
D1  
- 99 -  
- Chæång IV -  
0
1
1
3
2
0
0
1
1
B1  
A1  
C2  
0
1
e 0  
D1  
3
0
1
1
0
(f)  
D
001  
3
0
1
2
B1  
A1  
C2  
0
1
e 0  
D2  
2
0
1
1
4
0
0
1
1
B1  
D2  
C2  
0
1
e 0  
A1  
2
0
1
1
(g)  
C
11  
5
0
0
1
1
B1  
D2  
C3  
0
1
e 0  
A1  
- 100 -  
Tải về để xem bản đầy đủ
pdf 24 trang baolam 28120 Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình Kĩ thuật thông tin số - Chương 4: Mã hóa nguồn", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

File đính kèm:

  • pdfgiao_trinh_ki_thuat_thong_tin_so_chuong_4_ma_hoa_nguon.pdf