信息論與編碼-課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 目錄一：實(shí)驗(yàn)原理 -1二：程序源代碼-1三：實(shí)驗(yàn)分析-6四： 實(shí)驗(yàn)結(jié)論-7 赫夫曼編碼一：實(shí)驗(yàn)原理哈夫曼編碼的具體步驟歸納如下： 概率統(tǒng)計(jì)（如對(duì)一幅圖像，或m幅同種類型圖像作灰度信號(hào)統(tǒng)計(jì)），得到n個(gè)不同概率的信息符號(hào)。 將n個(gè)信源信息符號(hào)的n個(gè)概率，按概率大小排序。 將n個(gè)概率中，最后兩個(gè)小概率相加，這時(shí)概率個(gè)數(shù)減為n-1個(gè)。 將n-1個(gè)概率，按大小重新排序。 重復(fù)，將新排序后的最后兩個(gè)小概率再相加，相加和與其余概率再排序。 如此反復(fù)重復(fù)n-2次，得到只剩兩個(gè)概率序列。 以二進(jìn)制碼元(0.1)賦值，構(gòu)成哈夫曼碼字。編碼結(jié)束。 哈夫曼碼字長度和信息符號(hào)出現(xiàn)概率大小次序

2、正好相反，即大概信息符號(hào)分配碼字長度短，小概率信息符號(hào)分配碼字長度長。C、哈夫曼編碼的特點(diǎn)(1)哈夫曼編碼的構(gòu)造順序明確，但碼不是唯一的(因以大賦1還是小的賦1而異； (2) 哈夫曼編碼的字長參差不齊，硬件實(shí)現(xiàn)不方便；(3)只有在概率分布很不均勻時(shí)，哈夫曼編碼才有顯著的效果，而在信源分布均勻時(shí)，一般不使用哈夫曼編碼。二：程序源代碼：#define MAXVALUE 10000#define MAXLEAF 30#define MAXNODE 59#define MAXBIT 10#define LENTH 30#include stdio.h#includetypedef struct flo

3、at gailv; int flag; int parent; int lchild; int rchild; char ch; int t; HNodeType;typedef struct int bitMAXBIT; int start; HCodeType;typedef struct float gailv; char letter; mytype; /*its the type of data save in file*/typedef struct filehuff int count; mytype mydataMAXLEAF; filehuff()count=0; ; fil

4、ehuff filedata; char codeMAXVALUE; HNodeType HuffNodeMAXNODE;void savetofile() FILE *fp; if(fp=fopen(datafile.txt,wb)=NULL) printf(打開失敗 .); return; if(fwrite(&filedata,sizeof(filedata),1,fp)!=1) printf(寫入文件失敗 .); fclose(fp);void openfile() FILE *fp; if(fp=fopen(datafile.txt,rb)=NULL) return; fread(&

5、filedata,sizeof(filedata),1,fp);void translate() char c; int i,j,k=0,m,n=0; printf(請(qǐng)輸入你想要譯碼的二進(jìn)制序列 ); printf(n);getchar(); scanf(%c,&c); for(i=0;(iMAXVALUE)&(c=1|c=0);i+) codei=c; scanf(%c,&c); printf(對(duì)應(yīng)的信源符號(hào)為：); for(j=0;j=MAXVALUE&HuffNodej.parent!=-1;j+) m=j+1; for(j=0,k=m;j=i;j+) if(codej=0) n=Huf

6、fNodek.lchild; if(n=-1) printf(%c,HuffNodek.ch); k=m;j-;continue; k=n; else n=HuffNodek.rchild; if(n=-1) printf(%c,HuffNodek.ch); k=m;j-;continue; k=n; void Huffman() HCodeType HuffCodeMAXLEAF,cd; int i,j,m1,m2,x1,x2,c,p,m; if(filedata.count=0) printf(n輸入信源符號(hào)總數(shù) : ); scanf(%d,&m);filedata.count=m; fo

7、r(i=0;i2*m-1;i+) HuffNodei.gailv=0;HuffNodei.parent=-1;HuffNodei.flag=0;HuffNodei.lchild=-1;HuffNodei.rchild=-1;HuffNodei.ch=a; for(i=0;im;i+) printf(請(qǐng)輸入 (概率,信源符號(hào)):);scanf(%f %c,&HuffNodei.gailv,&HuffNodei.ch); filedata.mydatai.gailv=HuffNodei.gailv; filedata.mydatai.letter=HuffNodei.ch; savetofile(

8、); else m=filedata.count; for(i=0;i2*m-1;i+) HuffNodei.gailv=0; HuffNodei.parent=-1; HuffNodei.flag=0; HuffNodei.lchild=-1; HuffNodei.rchild=-1; HuffNodei.ch=3; for(i=0;im;i+) HuffNodei.gailv=filedata.mydatai.gailv; HuffNodei.ch=filedata.mydatai.letter; for(i=0;im-1;i+) m1=m2=MAXVALUE; x1=x2=0; for(

9、j=0;jm+i;j+) if(HuffNodej.gailvm1&HuffNodej.flag=0) m2=m1; x2=x1; m1=HuffNodej.gailv; x1=j; else if(HuffNodej.gailvm2&HuffNodej.flag=0) m2=HuffNodej.gailv; x2=j; HuffNodex1.parent=m+i; HuffNodex2.parent=m+i; HuffNodex1.flag=1; HuffNodex2.flag=1; HuffNodem+i.gailv=HuffNodex1.gailv+HuffNodex2.gailv; H

10、uffNodem+i.lchild=x1; HuffNodem+i.rchild=x2; for(i=0;im;i+) cd.start=m-1; c=i; p=HuffNodec.parent; while(p!=-1) if(HuffNodep.lchild=c)cd.bitcd.start=0; else cd.bitcd.start=1; cd.start-; c=p; p=HuffNodec.parent; for(j=cd.start+1;jm;j+)HuffCodei.bitj=cd.bitj; HuffCodei.start=cd.start; printf(對(duì)應(yīng)的赫夫曼編碼如

11、下：); printf(n信源符號(hào) 概率 編碼n); for(i=0;im;i+) printf(%c %f ,HuffNodei.ch,HuffNodei.gailv); for(j=HuffCodei.start+1;jm;j+) printf(%d,HuffCodei.bitj); printf(n); printf(按任意鍵繼續(xù).n); main() char yn;printf(n);printf(n);printf( 信息論與編碼實(shí)驗(yàn) n); openfile(); Huffman(); for(;) printf(n是否想要把序列譯碼為信源符號(hào) ?: (輸入 y or n) );

12、 scanf(%c,&yn); if(yn=y|yn=Y) translate(); else break; return 0; system(pause);三：實(shí)驗(yàn)分析編碼實(shí)例如下：由圖中可以看出，符合基本的赫夫曼編碼的原理，概率大的用短碼，概率小的用長碼。選擇譯碼：結(jié)果如下： 四： 實(shí)驗(yàn)結(jié)論哈夫曼的具體實(shí)現(xiàn)，在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的相關(guān)課程曾做相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，所以無論在理解上或是實(shí)現(xiàn)上，都不是很困難，程序上實(shí)現(xiàn)哈夫曼的編碼與譯碼，由于哈夫曼自身的特點(diǎn)，編碼與譯碼均不是唯一，但是相同的編譯碼規(guī)則還是能實(shí)現(xiàn)正確的譯碼的。本實(shí)驗(yàn)，除了實(shí)現(xiàn)編譯碼的具體實(shí)現(xiàn)，還實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與讀取，這給實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)方便，不必每次從命令提示符輸入數(shù)據(jù)?？偟膩碚f，通過本次實(shí)驗(yàn)，對(duì)哈夫曼的編譯碼有了一個(gè)更好的認(rèn)識(shí)。通過本次試驗(yàn)，對(duì)