二元霍夫曼編碼 - 信息論與編碼實(shí)驗(yàn)報(bào)告

二元霍夫曼編碼 - 信息論與編碼實(shí)驗(yàn)報(bào)告

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1、計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院綜合性實(shí)驗(yàn)報(bào)告專業(yè):通信工程年級/班級:2011級2013—2014學(xué)年第一學(xué)期課程名稱信息論與編碼指導(dǎo)教師劉艷芳本組成員學(xué)號姓名實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)計(jì)科樓111實(shí)驗(yàn)時間周五5-6節(jié)項(xiàng)目名稱二元霍夫曼編碼實(shí)驗(yàn)類型綜合性一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康母鶕?jù)霍夫曼編碼的原理,用MATLAB設(shè)計(jì)進(jìn)行霍夫曼編碼的程序,并得出正確的結(jié)果。二、實(shí)驗(yàn)儀器或設(shè)備1、一臺計(jì)算機(jī)。2、MATLABr2013a。三、二元霍夫曼編碼原理1、將信源消息符號按其出現(xiàn)的概率大小依次排列,p1>p2>…>pq2、取兩個概率最小的字母分別配以0和1兩個碼元,并將這兩個概率相加作為一個新字母的概率,從而得到只包含q

2、-1個符號的新信源S1。3、對重排后的縮減信源S1重新以遞減次序排序,兩個概率最小符號重復(fù)步驟(2)的過程。4、不斷繼續(xù)上述過程,直到最后兩個符號配以0和1為止。5、從最后一級開始,向前返回得到各個信源符號所對應(yīng)的碼元序列,即相應(yīng)的碼字。四、霍夫曼編碼實(shí)現(xiàn)程序function[outnum]=lml_huffman(a)%主程序,輸入一組概率,輸出此組概率的霍夫曼編碼%a:一組概率值,如a=[0.20.30.10.4]等%outnum:輸出的霍夫曼碼,以cell中的字符數(shù)組表示ifsum(a)~=1warning('輸入概率之和不為“1”,但程序仍將繼續(xù)運(yùn)行')end

3、[cho,sequ,i,l]=probality(a);globallmlcode%用于輸出霍夫曼碼,定義為cell型globalcellnum%用于編碼的累加計(jì)算cellnum=1;lmlcode=cell(l,1);j=1;%第一部分add_num=char;[l_add]=addnum(add_num,i,j,l);[output,m]=disgress(sequ,i,j,l,l_add);dealnum(output,m);%在全局變量中輸出霍夫曼碼j=2;%第二部分[l_add]=addnum(add_num,i,j,l);[output,n]=disgre

4、ss(sequ,i,j,l,l_add);dealnum(output,n);[outnum]=comset(lmlcode,cho(1,:));%將概率和編碼進(jìn)行關(guān)聯(lián)function[output]=addnum(input,i,j,l)%對概率矩陣中每一行最后兩個不為0的數(shù)進(jìn)行編碼,即在某個編碼后添加0,1或空%輸出:%input:輸入的某個未完成的編碼%(i,j):當(dāng)前檢索目標(biāo)在sequ矩陣中的位置%l:sequ矩陣的列數(shù)%PS:sequ矩陣在此函數(shù)中未用到%PS:此函數(shù)為編碼第一步ifj==(l-i)output=[input'0'];elseifj==(l-

5、i+1)output=[input'1'];elseoutput=input;endendfunction[ecode]=comset(code,pro)%將概率和編碼進(jìn)行關(guān)聯(lián)%code:已編成的霍夫曼碼%pro:輸入的一組概率%ecode:最終完成的碼l=length(code);ecode=cell(l,2);fori=1:llang(i)=length(code{i});end[a,b]=sort(lang);fori=1:lecode{i,1}=code{b(i)};ecode{i,2}=pro(i);endfunction[final,a]=dealnum(

6、imput,m)%整理并在全局變量中輸出已完成的霍夫曼碼%輸入:imput:程序運(yùn)算后的生成cell型矩陣%m:標(biāo)識數(shù)%輸出:final:整理后的霍夫曼碼%a:標(biāo)識數(shù)globallmlcodeglobalcellnumifm==1lmlcode{cellnum}=imput;cellnum=cellnum+1;final='';a='';elseifm==2[final1,a1]=dealnum(imput{1,1},imput{1,2});[final2,a2]=dealnum(imput{2,1},imput{2,2});[final3,a3]=dealnum(f

7、inal1,a1);[final4,a4]=dealnum(final2,a2);final=[final3final4];a=[a3a4];elsefinal=imput;a=m;endendfunction[outnum,p]=findsumother(sequ,i,j,l,add_num)%當(dāng)前檢索目標(biāo)在sequ(i,j)處為非1時的處理程序,即跳轉(zhuǎn)到下一級進(jìn)行整理%輸入:sequ:概率轉(zhuǎn)移矩陣%(i,j):當(dāng)前檢索目標(biāo)在sequ矩陣中的位置%l:sequ矩陣的列數(shù)%add_num:當(dāng)前進(jìn)行的編碼%輸出:(與disgress類同)%outnum

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