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图像进行编码。

   答:

文件名  压缩前大小 压缩后大小 压缩比
Sena 64k 57k 1.12
Sensin 64k 61k 1.05
Omaha 64k 58k 1.103

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。

  答: 一阶熵=0.41+0.186+0.505+0.216+0.5=1.817(bit)

(b)求这个信源的霍夫曼码。

  答: a5    00

     a3    01

     a1    10

     a4  110

     a2  111

(c)求(b)中代码的平均长度及其冗余度。

  答:平均长度:P(a5)*2+P(a3)*2+p(a1)*2+p(a4)*3+P(a2)*3=0.50*2+0.26*2+0.15*2+0.05*3+0.04*3=2.09

    冗余度:2.09 - 1.817 = 0.273

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编码:

(a)本章概述的第一种过程;

  :第一过程霍夫曼码为:

    a4       1

    a2  01

    a3    001

      a1    000

(b)最小方差过程。

  答:第二过程霍夫曼码为:

    a4     00

    a2   01

    a3    10

    a1    11

  平均长度为:2*(1)=1

  (a)中的方差:0.1+0.25+0.35=0.7

  (b)中的方差:0

   所以最小方差为(b),霍夫曼码为: a4     00

                                                  a2   01   

                                                a3    10

                                                a1    11

参考书《数据压缩导论(第4版)》Page 30

6.在本书配套的数据集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。

  答:EARTH.IMG     4.770801

    OMAHA.IMG    6.942426

    SENA.IMG       6.834299

    SENSIN.IMG    7.317944

    BERK.RAW      7.151537

    GABE.RAW      7.116338

    test.txt           4.315677

(b)选择一个图像文件,并计算其二阶熵。试解释一阶熵与二阶熵之间的差别。

  答:

图像名称 一阶熵 二阶熵
SENSIN  7.317944  4.301673

      SENSIN.IMG文件的一阶熵比二阶熵大近两倍。

(c)对于(b)中所用的图像文件,计算其相邻像素之差的熵。试解释你的发现。

  答:SENSIN.IMG的差分熵为:4.541547。它的差分熵和二阶熵相近,一阶熵最大。

原文地址:https://www.cnblogs.com/xuyukun/p/4784748.html