第三次作业

 参考书《数据压缩导论(第4版)》  Page 100   5, 6

  5、给定如表4-9所示的概率模型,求出序列a1a2a3a2a3a1 的实值标签。

 解:

定义随机变量X(ai)=i,假定我们对113231进行编码。

从概率模型可知:

Fx(k)=0,k≤0,Fx(1)=0.2,Fx(2)=0.5,Fx(3)=1,Fx(k)=1,k>3

设l(0)=0,u(0)=1,该序列的第一个元素为1,则:

l(1)=0+(1-0)0=0;

u(1)=0+(1-0)0.2=0.2

所以该标签则在区间[0,0.2)中。

该序列的第二个元素为1,则:

l(2)=0+(0.2-0)0=0;

u(2)=0+(0.2-0)0.2=0.04

所以该标签则在区间[0,0.04)中。

该序列的第三个元素为3,则:

l(3)=0+(0.04-0)0.5=0.02;

u(3)=0+(0.04-0)1=0.04

所以该标签则在区间[0.02,0.04)中。

该序列的第四个元素为2,则:

l(4)=0.02+(0.04-0.02)0.2=0.024;

u(4)=0.02+(0.04-0.02)0.5=0.03

所以该标签则在区间[0.024,0.03)中。

该序列的第五个元素为3,则:

l(5)=0.024+(0.03-0.024)0.5=0.027;

u(5)=0.024+(0.03-0.024)1=0.03

所以该标签则在区间[0.027,0.03)中。

该序列的第六个元素为1,则:

l(6)=0.027+(0.03-0.027)0=0.027;

u(6)=0.027+(0.03-0.027)0.2=0.0276

所以该标签则在区间[0.027,0.0276)中。

生成序列113231的标签如下:

Tx(113231)=(0.027+0.0276)/2=0.0273

 即Tx(a1a1a3a2a3a1)=(0.027+0.0276)/2=0.0273

  6、对于表4-9所示的概率模型,对于一个标签为0.63215699的长度为10的序列进行解码。

解:

设l(0)=0,u(0)=1;

l(1)=0+(1-0)Fx(x1-1)=Fx(x1-1);

u(1)=0+(1-0)Fx(x1)=Fx(x1

若x1=1,则该区间为[0,0.2);

若x1=2,则该区间为[0.2,0.5);

若x1=3,则该区间为[0.5,1);

因为0.63215699在[0.5,1)中,所以x1=3。

l(2)=0.5+(1-0.5)Fx(x2-1)=0.5+0.5Fx(x2-1);

u(2)=0.5+(1-0.5)Fx(x2)=0.5+0.5Fx(x2) ;

若x2=1,则该区间为[0.5,0.6);

若x2=2,则该区间为[0.6,0.75);

若x2=3,则该区间为[0.75,1);

因为0.63215699在[0.6,0.75)中,所以x2=2 。

l(3)=0.6+(0.75-0.6)Fx(x3-1)=0.6+0.15Fx(x3-1);

u(3)=0.6+(0.75-0.6)Fx(x3)=0.6+0.15Fx(x3) ;

若x3=1,则该区间为[0.6,0.63);

若x3=2,则该区间为[0.63,0.675);

若x3=3,则该区间为[0.675,0.75)

因为0.63215699在[0.63,0.675)中,所以x3=2。

l(4)=0.63+(0.675-0.63)Fx(x4-1)=0.63+0.045Fx(x4-1);

u(4)=0.625+(0.675-0.3)Fx(x4)=0.63+0.045Fx(x4);

若x4=1,则该区间为[0.63,0.639);

若x4=2,则该区间为[0.639,0.6525);

若x4=3,则该区间为[0.6525,0.675);

因为0.63215699在[0.63,0.639)中,所以x4=1。

l(5)=0.63+(0.639-0.63)Fx(x5-1)=0.63+0.009Fx(x5-1);

u(5)=0.63+(0.639-0.63)Fx(x5)=0.63+0.009Fx(x5);

若x5=1,则该区间为[0.63,0.6318);

若x5=2,则该区间为[0.6318,0.6345);

若x5=3,则该区间为[0.6345,0.639);

因为0.63215699在[0.6318,0.6345)中,所以x5=2。

l(6)=0.6318+(0.6345-0.6318)Fx(x6-1)=0.6318+0.0027Fx(x6-1);

u(6)=0.6318+(0.6345-0.6318)Fx(x6)=0.6318+0.0027Fx(x6);

若x6=1,则该区间为[0.6318,0.63234);

若x6=2,则该区间为[0.63234,0.63315);

若x6=3,则该区间为[0.63315,0.6345);

因为0.63215699在[0.6318,0.63234)中,所以x6=1。

l(7)=0.6318+(0.63234-0.6318)Fx(x7-1)=0.6318+0.00054Fx(x7-1);

u(7)=0.6318+(0.63234-0.6318)Fx(x7)=0.6318+0.00054Fx(x7);

若x7=1,则该区间为[0.6318,0.631908);

若x7=2,则该区间为[0.631908,0.63207);

若x7=3,则该区间为[0.63207,0.63234);

因为0.63215699在[0.63207,0.63234)中,所以x7=3。

l(8)=0.63207+(0.63234-0.63207)Fx(x8-1)=0.63207+0.00027Fx(x8-1);

u(8)=0.63207+(0.63234-0.63207)Fx(x8)=0.63207+0.00027Fx(x8);

若x8=1,则该区间为[0.63207,0.632124);

若x8=2,则该区间为[0.632124,0.632205);

若x8=3,则该区间为[0.632205,0.63234);

因为0.63215699在[0.632124,0.632205)中,所以x8=2。

l(9)=0.632124+(0.632205-0.632085)Fx(x9-1)=632124+0.0000243Fx(x9-1);

u(9)=632124+(0.632205-0.632085)Fx(x9)=632124+0.0000243Fx(x9);

若x9=1,则该区间为[0.632124,0.6321402);

若x9=2,则该区间为[0.6321402,0.6321645);

若x9=3,则该区间为[0.6321645,0.632205);

因为0.63215699在[0.6321402,0.6321645)中,所以x9=2。

l(10)=0.6321402+(0.6321645-0.6321402)Fx(x10-1)=0.6321402+0.0000243Fx(x10-1);

u(10)=0.6321402+(0.6321645-0.6321402)Fx(x10)=0.6321402+0.0000243Fx(x10);

若x10=1,则该区间为[0.6321402,0.63214506);

若x10=2,则该区间为[0.63214506,0.63215235);

若x10=3,则该区间为[0.63215235,0.6321645);

因为0.63215699在[0.63215235,0.6321645)中,所以x10=3。

则该序列为3221213223即a3a2a2a1a2a1a3a2a2a3。

原文地址:https://www.cnblogs.com/GZNU-XUJUAN/p/4812504.html