113年:放射診斷(2)

影像壓縮技術中,關於平均編碼長度的敘述下列何者錯誤?

A平均編碼長度與影像中各灰階值出現機率無關
B平均編碼長度與影像中各灰階值的編碼長度有關
C平均編碼長度越短,影像壓縮比率越高
D平均編碼長度與影像的大小無關

詳細解析

本題觀念:

本題探討影像壓縮技術中的**平均編碼長度(Average Code Length)以及變動長度編碼(Variable-Length Coding,如霍夫曼編碼 Huffman Coding)**的基礎理論。在數位影像的無損壓縮中,平均編碼長度代表壓縮後平均「每個像素」所需佔用的位元數(bits/pixel),是用來衡量資料壓縮效率的重要指標。

選項分析

A. 平均編碼長度與影像中各灰階值出現機率無關 (錯誤)

  • 根據資訊理論與編碼理論,平均編碼長度(LavgL_{avg})的計算公式為:Lavg=(Pi×Li)L_{avg} = \sum (P_i \times L_i)。其中 PiP_i 是第 ii 個灰階值出現的機率,LiL_i 是該灰階值被賦予的編碼長度。
  • 此外,在變動長度編碼技術中(如霍夫曼編碼),系統就是根據「出現機率」來決定編碼:出現機率越高的灰階值會被賦予較短的編碼,出現機率越低則賦予較長的編碼。因此,平均編碼長度與各灰階值出現機率「息息相關」,此選項敘述錯誤。

B. 平均編碼長度與影像中各灰階值的編碼長度有關 (正確)

  • 如前述公式 Lavg=(Pi×Li)L_{avg} = \sum (P_i \times L_i),平均編碼長度是將各灰階值的編碼長度(LiL_i)與其對應的出現機率進行加權平均,因此必然與各個灰階值的編碼長度有關。

**C

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