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  • 第二次作业

     参考书《数据压缩导论(第4版)》Page 66

    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。

    (b)编写一段程序,得到相邻之差,然后利用huffman对差值图像进行编码。

    (c) 使用adap_huff重复(a)和(b)。

    文件名 源文件大小 压缩后文件大小 压缩之比
    SENA  64.0KB 56.1KB  88% 
    SINAN  64.0KB 60.2KB   94%
    OMAHA  64.0KB  57.0KB  89%

     

    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。

     (a)H=-ЕP(ai)logP(Ai)

    =-( P(a1)log2P(a1)+P(a2)log2P(a2)+P(a3)log2P(a3)+P(a4)log2P(a4)+P(a5)log2P(a5) )

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

    =0.41+0.19+0.51+0.22++0.50

    =1.82(bits)

     (b)

    符号 编码
    a1 000
    a2 0011
    a3 01
    a4 0010
    a5 1

     

     

     

     

     

     

     

     (c)l=0.15*3+0.04*4+0.26*2+0.05*4+0.5*1=1.83

    l-H=0.01;

    5  一个符号集A={a1, a2, a3, a4,},其概率为P(a1)=0.1,P(a2)=0.3,P(a3)=0.25,P(a4)=0.35,使用以下过程找出一种霍夫曼码:

    (a)本章概述的第一种过程:

    (b)最小方差过程。

      解释这两种霍夫曼码的区别。

     (a)

    1计算所有符号的概率;对所有符号按其概率排序;

    2在最小的的码字前加‘0’,在第二小的码字前加‘1’;

    3将这两个集合的概率相加与剩下的符号概率再次进行排序,重复第2步骤,直到每个码被标记;

    故:

    符号 编码
    a1 000
    a2 01
    a3 001
    a4 1

     

     

     

     

     

     

     

    平均码长l=0.1*3+0.3*2+0.25*3+0.35*1=2;

      (b) 同(a),选择方差小的进行编码,所以编码为

    符号 编码
    a1 00
    a2 10
    a3 01
    a4 11

          平均码长l=0.1*2+0.3*2+0.25*2+0.35*2=2

    对于第一种方法来说

    S2=0.1(3-2)2+0.3(2-2)2+0.25(3-2)2+0.35(1-2)2

             =0.70

    对于第二种方法来说

    S2=0.1(2-2)2+0.3(2-2)2+0.25(2-2)2+0.35(2-2)2

             =0

    因此、最小方差树是第二种!

    参考书《数据压缩导论(第4版)》Page 30

    6在本书配套的数据中有几个图像和语音文件。

    (a) 编写一段程序,计算其中一些图像和语音文件的一阶熵。

    (b) 选择一个图像文件,计算其二阶熵。试解释一阶熵与二阶熵的差别。

    (c) 对于(b)中所有的图像文件,计算其相邻像素之差的熵,试解释你的发现。

     调试程序得出的结果如下表所示:

    文件名 一阶熵 二阶熵 差分熵
    BERK 7.151537  6.705169 8.976150 
    EARTH 4.770801 2.568358  3.962697 
    GABE 7.116338  6.654578  8.978236
    OMAHA 6.942426  4.488626  6.286834
    SENA 6.834299 3.625204  3.856899 
    SENSIN 7.317944 4.301673  4.541547 

    我得出的结论是:

    图片的一阶熵和二阶熵可以得出,二阶熵都比一阶熵要小

    图片的差分熵位于一阶熵和二阶熵之间。而RAW格式的文件的差分熵似乎都比一阶熵,二阶熵要大。

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/iyuyong/p/4784722.html
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