Codage delta

Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre.
Aller à : navigation, rechercher
Page d'aide sur l'homonymie Pour les articles homonymes, voir Code Delta (émission de télévision).

Le codage delta ou codage delta d'Elias est un codage entropique inventé par Peter Elias et utilisé essentiellement en compression de données.

Le code delta produit est un code préfixe et universel.

Principe[modifier | modifier le code]

Comme le codage gamma, le codage delta permet de coder tous les entiers naturels, à l'exception de zéro, sans qu'il y ait besoin de connaitre au préalable l'intervalle des valeurs à coder (contrairement, par exemple, au codage binaire de taille fixe, qui ne permet de coder que des nombres inférieurs à une borne supérieure fixée à l'avance).

Pour cela, le codage delta se fait en deux étapes :

  1. le codage du nombre de bits nécessaires pour représenter l'entier avec un codage gamma ;
  2. le codage à proprement parler de l'entier avec un codage binaire sur ce même nombre de bits nécessaires.

La démarche est donc similaire à celle du codage gamma, la différence étant que le codage unaire de la première étape est remplacé par un codage gamma.

En pratique, le bit de poids fort de l'entier n'est pas encodé car implicite, mais, contrairement à ce qui est fait lors d'un codage gamma, c'est son nombre de bits qui est encodé au cours de la première étape (sans lui soustraire 1, car le codage gamma ne permet de coder que des entiers naturels strictement positifs).

Mathématiquement, pour coder un entier N, N \in \mathbb{N}^*, on code d'abord \lceil \log_2 N \rceil en gamma, puis les \lfloor \log_2 N \rfloor bits de poids faible de N en binaire (en perdant au passage le bit de poids fort qui est implicite).

Codage des entiers relatifs[modifier | modifier le code]

Comme pour le codage gamma, il est possible de coder des entiers relatifs avec le codage delta en utilisant une bijection pour transformer les nombres négatifs ou nul en nombres strictement positifs avant le codage à proprement parler. Après le décodage, l'opération inverse doit être effectuée pour retrouver les entiers relatifs d'origine.

Longueur du code[modifier | modifier le code]

La longueur L du code gamma associé à un entier naturel strictement positif N peut être exprimée par :

L = 2 \times \lfloor \log_2 {\lceil \log_2 N \rceil} \rfloor + 1 + \lfloor \log_2 N \rfloor

Cette longueur croît moins rapidement avec N que lors d'un codage gamma. Contrairement à ce dernier, le codage delta permet d'obtenir des codes de longueur asymptotiquement optimale.

Exemples[modifier | modifier le code]

Représentation des premiers entiers naturels strictement positifs avec un codage delta
Décimal
N
Binaire
N
Nombre de bits
G = \lceil \log_2 N \rceil
Nombre de bits
(G en codage gamma)
Binaire, privé du bit de poids fort
B = N - 2^G
Code delta
G en gamma suivi de B
Code gamma équivalent
1 1 1 0 0 0
2 10 2 100 0 100 0 10 0
3 11 2 100 1 100 1 10 1
4 100 3 101 00 101 00 110 00
5 101 3 101 01 101 01 110 01

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]