第二次作业

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图像进行编码。

解:

文件名 压缩前大小 压缩后大小 压缩比
Sence 64k 57k 0.89
Sensin 64k 61k 0.95
Omaha 64k 58k 0.91

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。

   H=0.15*0.41+0.04*0.186+0.26*0.505+0.05*0.216+0.50*0.5=1.817

(b)求这个信源的霍夫曼码。

   解:根据题目的意思,画出霍夫曼数,经分析的霍夫曼码如下

  a1:110;a2:1111;a3:10;a4:1110;a5:0

(c)求(b)中代码的平均长度及其冗余度。

 平均长度I=0.5*1+0.26*2+0.15*3+(0.04+0.05)*4=1.83

所以冗余度就是I-H=1.83-1.817=0.013

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;

 Shannon-Fano编码

  算法:以空码开始;

         计算所有符号的频率/概率;

         对所有符号集合划分为两个概率差异最小集合;

        在第一个集合的码字前加“0“,在第二个集合的码字前加”1“;

        对划分得到的两个子集递归编码,直到每个集合不能被再划分;

根据以上算法,得到这个题的编码为

a1:010,a2:00;a3:01;a4:1

(b)最小方差过程。解释着两种霍夫曼码的区别。

    同(a)的算法,只是选择方差小的进行编码,所以编码为

     a1=00   a2=10  a3=01   a4=11

      两种编码的平均长度为:l=2

所以

     第一种的方差为:s12=(0.1+0.25)*(3-2)2+0.3*(2-2)2+0.35*(1-2)2=0.7

     第二种的方差为:s22=(0.1+0.25+0.3+0.35)*(2-2)2=0

    所以由上可知:根据最小方差过程:a1,a2,a3,a4的霍夫曼码分别为:a1=00   a2=10  a3=01   a4=11

2. 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。

以下的这都是一阶熵:

EARTH.IMG是4.770801

OMAHA.IMG是6.942426

SENA.IMG是6.834299

SENSIN.IMG是7.317944

GABE.RAW是7.116338

BERK.RAW是7.151537

(b)选择一个图像文件,并计算其二阶熵。试解释一阶熵和二阶熵之间的差别。

BERK.RAW的二阶熵是6.705169

由第一题和第二题的结果发现,一阶熵和二阶熵的差别是一阶熵与二阶熵的差几乎是0.5

(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。

 BERK.RAW的差熵是8.978236

由一,二,三题的结果发现,差熵都比一阶熵和二阶熵都要大。

原文地址:https://www.cnblogs.com/yuanlumin/p/4784878.html