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第三次作业

2. 利用程序huff_enc和huff­_dec进行以下操作(在每种情况下,利用由被压缩图像生成的码本)。

(a)对Sena、Sensin和Omaha图像时行编码。

解:

图像名称压缩前图像大小压缩后图像大小压缩比
Sena64.0 KB (65,536 字节)56.1KB(57,503字节)87.6%
Sensin64.0 KB (65,536 字节)60.2KB(61,649字节)94.1%
Omaha64.0 KB (65,536 字节)57.0KB(58,374字节)89.1%

4.  一个信源从符号集A={a1, a2, a3, a4, a5}中选择字母,概率为P(a1)=0.15,P(a2)=0.04,P(a3)=0.26,P(a4)=0.05,P(a5)=0.50。

(a)计算这个信源的熵。

(b)求这个信源的霍夫曼码。

(c)求(b)中代码的平均长度及其冗余度。

解:

 (a)H(a)=-(P(a1)log2(P(a1))+P(a2)log2(P(a2))+P(a3)log2(P(a3))+P(a4)log2(P(a4))+P(a5)log2(P(a5)))

              =-(0.15*log2(0.15)+0.04*log2(0.04)+0.26*log2(0.26)+0.05*log2(0.05)+0.50*log2(0.50))

              =2.368(bit)

 (b)霍夫曼编码:

        排序(按概率升序):a2<a4<a1<a3<a5

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                   a1的霍夫曼编码为110

                   a2的霍夫曼编码为1111

                   a3的霍夫曼编码为10

                   a4的霍夫曼编码为1110

                   a5的霍夫曼编码为0

 (c)平均码长为:

         L=P(a1)*l(a1)+P(a2)*l(a2)+P(a3)*l(a3)+P(a4)*l(a4)+P(a5)*l(a5)

           =0.15*3+0.04*4+0.26*2+0.05*4+0.5*1

           =1.83(比特/符号)      

        冗余度:

         H-L=2.368-1.83=0.538

3.为什么压缩领域中的编码方法总和二叉树联系在一起呢?

答:为了使用不固定的码长表示单个字符,编码必须符合“前缀编码”的要求。因为较短的编码不能是较长编码的前缀,所以要构造符合这一哥要求的二进制编码体系,压缩领域中的编码方法总和二叉树联系在一起。

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