第三次作业

一、参考书《数据压缩导论（第4版）》  Page 66 第2（a），4 题

2.利用程序huff_enc和huff_dec进行一下操作（在每种情况下，利用由被压缩图像生产的码本）。

(a)对Sena、Sensin和Omaha图像进行编码

图像文件名	压缩前	压缩后
Sena	64.0KB	56.1KB
Sinan	64.0KB	60.2KB
Omaha	64.0KB	57.0KB

 

 

 

 

 

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。

解：

(a)

H=-( 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)

概率由大到小排列为 　0.50，0.26，0.15，0.05，0.04， 即　a_5，a_3，a_1，a₄，a₂

            a₁的编码:110

            a₂的编码:1111

            a₃的编码:10

            a₄的编码:1110

             a₅的编码:0

 

(c)

L=0.15*3+0.04*4+0.26*2+0.05*4+0.5*1=1.83

冗余度=L-H=1.83-1.82=0.01

 

二、 思考：为什么压缩领域中的编码方法总和二叉树联系在一起呢？

答：为了使用不固定的码长表示单个字符，编码必须符合“前缀编码”的要求，

即较短的编码决不能是较长编码的前缀。

要构造符合这一要求的二进制编码体系，二叉树是最理想的选择。

 

三、 选做：试将“Shannon-Fano”编程实现。