Mitarbeiter Lehrstuhl/Einrichtung der Fakultät für Informatik und Mathematik
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In this paper, the problem of optimal quantization is solved for uniform distributions on some higher dimensional, not necessarily self-similar $N-$adic Cantor-like sets. The optimal codebooks are determined and the optimal quantization error is calculated. The existence of the quantization dimension is characterized and it is shown that the quantization coefficient does not exist. The special case of self-similarity is also discussed. The conditions imposed are a separation property of the distribution and strict monotonicity of the first $N$ quantization error differences. Criteria for these conditions are proved and as special examples modified versions of classical fractal distributions are discussed.
For homogeneous one-dimensional Cantor sets, which are not necessarily self-similar, we show under some restrictions that the Euler exponent equals the quantization dimension of the uniform distribution on these Cantor sets. Moreover for a special sub-class of these sets we present a linkage between the Hausdorff and the Packing measure of these sets and the high-rate asymptotics of the quantization error.
For a large class of dyadic homogeneous Cantor distributions in \mathbb{R}, which are not necessarily self-similar, we determine the optimal quantizers, give a characterization for the existence of the quantization dimension, and show the non-existence of the quantization coefficient. The class contains all self-similar dyadic Cantor distributions, with contraction factor less than or equal to \frac{1}{3}. For these distributions we calculate the quantization errors explicitly.
Für verallgemeinerte Cantor-Verteilungen, die im Eindimensionalen mittels klassischer Wischkonstruktion bzw. in höheren Dimensionen über iterierte Funktionensysteme definiert werden, wird das Problem der optimalen Quantisierung unter bestimmten Voraussetzungen vollständig gelöst. Es werden die optimalen Codebücher bestimmt und Formeln für den optimalen Quantisierungsfehler bewiesen. Im eindimensionalen Fall wird eine Existenzcharakterisierung der Quantisierungsdimension gegeben und unter bestimmten Voraussetzungen die Nichtexistenz des Quantisierungskoeffizienten gezeigt. Auch in höheren Dimensionen wird für die betrachteten Verteilungen bewiesen, dass der Quantisierungskoeffizient, bei existenter Quantisierungsdimension, nicht existiert. Die gewonnenen Resultate werden auf die Gleichverteilungen von modifizierten klassischen fraktalen Mengen, wie das Sierpinski-Dreieck, die Cantormenge und den Cantor-Staub angewandt.