Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding (CABAC)

ترميز الحساب الثنائي التكيفي للسياق (CABAC)

ترميز الحساب الثنائي التكيفي للسياق (CABAC) هو أسلوب لـ ضغط البيانات بدون فقدان، يُستخدم بشكل أساسي في معايير ضغط الفيديو الحديثة مثل H.264/AVC، H.265/HEVC و AV1. يعتبر CABAC من أكثر تقنيات الضغط كفاءةً المتوفرة حاليًا، حيث يتفوق على تقنيات أخرى مثل ترميز هوفمان و ترميز Lempel–Ziv. هذه المقالة تقدم شرحًا تفصيليًا للمبتدئين حول كيفية عمل CABAC، ومزاياه، وتطبيقاته.

المبادئ الأساسية لترميز الحساب

لفهم CABAC، من المهم أولاً فهم ترميز الحساب الأساسي. ترميز الحساب هو شكل من أشكال الترميز الإنتروبي. بدلاً من تخصيص رمز ثابت الطول لكل رمز إدخال (كما هو الحال في ترميز هوفمان)، يقوم ترميز الحساب بتمثيل سلسلة الإدخال بأكملها بفترة واحدة على خط الأعداد الحقيقية. كلما زاد احتمال ظهور رمز معين في السلسلة، كلما كانت الفترة المخصصة له أكبر.

الترميز: يتم تمثيل كل رمز بحسب احتماله، مما يقلل من طول الترميز الإجمالي.
فك الترميز: يتم فك الترميز عن طريق تحديد الفترة التي يقع فيها الرمز المُرمَّز بناءً على الاحتمالات المعروفة.

ما الذي يجعل CABAC "تكيفيًا" و "يعتمد على السياق"؟

CABAC يضيف طبقتين من التعقيد لتحسين كفاءة الضغط:

التكيفية: بدلاً من استخدام احتمالات ثابتة لرموز الإدخال، يقوم CABAC بتحديث هذه الاحتمالات ديناميكيًا أثناء عملية الترميز. هذا يعني أن الاحتمالات تتكيف مع البيانات الفعلية التي يتم ترميزها. إذا ظهر رمز معين بشكل متكرر، يتم زيادة احتماله، مما يؤدي إلى ترميز أقصر. وإذا كان الرمز نادرًا، يتم تقليل احتماله. تستخدم CABAC نماذج احتمالية لتتبع هذه التحديثات.
الاعتماد على السياق: CABAC لا يعتمد فقط على الرمز الحالي لتحديد الاحتمالات. بل يأخذ في الاعتبار الرموز *المحيطة* به، أي السياق. على سبيل المثال، في ترميز الفيديو، يمكن أن يعتمد احتمال رمز "حركة" على اتجاه الحركة المتوقع بناءً على وحدات الماكرو المحيطة. هذا يسمح لـ CABAC بإنشاء نماذج احتمالية أكثر دقة، مما يؤدي إلى ضغط أفضل.

مكونات CABAC الرئيسية

1. النماذج الاحتمالية: CABAC يستخدم مجموعة من النماذج الاحتمالية لتقدير احتمالات الرموز المختلفة. هناك نماذج مختلفة لكل نوع من أنواع الرموز، وتتراوح من نماذج بسيطة إلى نماذج معقدة تعتمد على السياق. تشمل النماذج الشائعة:

   *   نماذج احتمالية ثنائية (Binary Models): تستخدم لترميز بتات فردية (0 أو 1).
   *   نماذج احتمالية للفئات (Context Models): تستخدم لترميز رموز أكثر تعقيدًا بناءً على السياق.

2. ترميز الحساب: يستخدم CABAC ترميز الحساب لترميز الاحتمالات المقدرة من النماذج الاحتمالية. يتم استخدام خوارزميات مختلفة لترميز الحساب، مثل ترميز الحساب النطاقي. 3. تحديث النماذج: بعد ترميز كل رمز، يتم تحديث النماذج الاحتمالية لتعكس البيانات الجديدة. يتم استخدام خوارزميات مختلفة لتحديث النماذج، مثل تحديث أريثميتيكي.

كيفية عمل CABAC خطوة بخطوة (تبسيط)

1. تحديد السياق: يتم تحديد السياق بناءً على الرموز المحيطة بالرمز الحالي. 2. تقدير الاحتمال: يتم استخدام النموذج الاحتمالي المناسب لتقدير احتمال الرمز الحالي بناءً على السياق. 3. ترميز الرمز: يتم استخدام ترميز الحساب لترميز الرمز بناءً على الاحتمال المقدر. 4. تحديث النموذج: يتم تحديث النموذج الاحتمالي ليعكس الرمز الذي تم ترميزه حديثًا. 5. التكرار: تتكرر الخطوات من 1 إلى 4 لكل رمز في سلسلة الإدخال.

مزايا وعيوب CABAC

المزايا:

كفاءة ضغط عالية: CABAC يوفر بشكل عام كفاءة ضغط أفضل من تقنيات الضغط الأخرى.
التكيف: القدرة على التكيف مع البيانات المختلفة تؤدي إلى ضغط أفضل عبر مجموعة واسعة من المحتوى.
الاعتماد على السياق: استخدام السياق يسمح بتقدير أكثر دقة للاحتمالات.

العيوب:

تعقيد حسابي: CABAC أكثر تعقيدًا حسابيًا من تقنيات الضغط الأخرى، مما يتطلب المزيد من قوة المعالجة.
تأخير: تحديث النماذج الاحتمالية يمكن أن يؤدي إلى تأخير في عملية الترميز.

تطبيقات CABAC

ترميز الفيديو: CABAC هو عنصر أساسي في معايير ترميز الفيديو الحديثة مثل H.264/AVC, H.265/HEVC, و AV1.
ضغط الصور: يمكن استخدام CABAC لضغط الصور، على الرغم من أنه أقل شيوعًا من استخدامه في ترميز الفيديو.
ضغط البيانات بشكل عام: يمكن استخدام CABAC لضغط أي نوع من البيانات، طالما أنه يمكن تحديد سياق للرموز.

مقارنة مع تقنيات ضغط أخرى

| التقنية | الوصف | الكفاءة | التعقيد | |---|---|---|---| | ترميز هوفمان | ترميز ثابت الطول | منخفضة | منخفض | | ترميز Lempel–Ziv | ترميز يعتمد على القاموس | متوسطة | متوسط | | CABAC | ترميز حسابي تكيفي يعتمد على السياق | عالية | عالية | | Arithmetic Coding | ترميز حسابي أساسي | متوسطة إلى عالية | متوسط |

استراتيجيات تداول الخيارات الثنائية ذات الصلة (للإشارة فقط - CABAC ليس له علاقة مباشرة بالتداول)

التحليل الفني وحجم التداول (للإشارة فقط)

روابط إضافية

الفئة:ترميز_الحساب

ابدأ التداول الآن

سجل في IQ Option (الحد الأدنى للإيداع $10) افتح حساباً في Pocket Option (الحد الأدنى للإيداع $5)

انضم إلى مجتمعنا

اشترك في قناة Telegram الخاصة بنا @strategybin للحصول على: ✓ إشارات تداول يومية ✓ تحليلات استراتيجية حصرية ✓ تنبيهات باتجاهات السوق ✓ مواد تعليمية للمبتدئين