In entropy coding, universal coding of integers~(UCI) is a binary universal prefix code, such that the ratio of the expected codeword length to $\max\{1, H(P)\}$ is less than or equal to a constant expansion factor $K_{\mathcal{C}}$ for any probability distribution $P$, where $H(P)$ is the Shannon entropy of $P$. $K_{\mathcal{C}}^{*}$ is the infimum of the set of expansion factors. The optimal UCI is defined as a class of UCI possessing the smallest $K_{\mathcal{C}}^{*}$. Based on prior research, the range of $K_{\mathcal{C}}^{*}$ for the optimal UCI is $2\leq K_{\mathcal{C}}^{*}\leq 2.75$. Currently, the code constructions achieve $K_{\mathcal{C}}=2.75$ for UCI and $K_{\mathcal{C}}=3.5$ for asymptotically optimal UCI. In this paper, we propose a class of UCI, termed $\iota$ code, to achieve $K_{\mathcal{C}}=2.5$. This further narrows the range of $K_{\mathcal{C}}^{*}$ to $2\leq K_{\mathcal{C}}^{*}\leq 2.5$. Next, a family of asymptotically optimal UCIs is presented, where their expansion factor infinitely approaches $2.5$. Finally, a more precise range of $K_{\mathcal{C}}^{*}$ for the classic UCIs is discussed.
翻译:在 entropy coding 中, 整数的通用编码 { (UCI) 是一个二进制的通用前缀代码 。 最优的 UCI 被定义为 UCI 的一类 UCI, 拥有最小的 美元 maxal { C} 美元。 根据先前的研究, 最佳的 UCI 的 美元基数= 或等于 恒定扩张因子 $K\ mathcal{ C $ $ 美元, 以任何概率分布为$P$ 的 美元 。 $H( P) 美元是 香农的 entroup 数 美元 。 $K mathcr=cal- cal- cal 美元。 在本文中, 最优的 UC =cal- cal- cal- cal 美元 范围, 我们提议 其最精确的 K- cal- cal- cal- cal- cal- cal 美元 。