信息论编码实验报告 费诺编码附源代码.docx
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信息论编码实验报告 费诺编码附源代码.docx
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信息论编码实验报告费诺编码附源代码
中南大学
信息论与编码实验报告
选题:
费诺编码
学生姓名:
学号:
专业班级:
通信工程
指导老师:
学院:
信息科学与工程学院
时间:
2015
一、实验目的
二、实验原理
2.1费诺编码思想
2.2费诺编码流程图
三、实验内容
四、实验要求
五、代码调试结果
六、心得体会
七、程序源代码
一实验目的
1. 掌握费诺编码的原理和过程。
2. 熟悉 C/C++语言,练习使用C/C++实现香农码和Huffman 编码。
二、实验原理
2.1费诺编码思想
设有离散无记忆信源
1.按信源符号的概率从大到小的顺序排队
不妨设
2.将依次排列的信源符号按概率值分为两大组,使两个组的概率之和近似相同,并对各组赋予一个二进制码元“0”和“1”。
3.将每一大组的信源符号再分为两组,使划分后的两个组的概率之和近似相同,并对各组赋予一个二进制符号“0”和“1”。
4.如此重复,直至每个组只剩下一个信源符号为止。
5.信源符号所对应的码字即为费诺码。
例:
有一单符号离散无记忆信源
对该信源编二进制费诺码
2.2费诺编码流程图
三、实验内容
使用C\C++实现费诺编码,并自己设计测试案例。
四、实验要求
1.提前预习实验,认真阅读实验原理以及相应的参考书。
2.认真高效的完成实验,实验中服从实验室管理人员以及实验指导老师的管理。
3.认真撰写实验报告,内容可以自己编排,可以考虑包括以下一些方面:
原理概述、程序设计与算法描述、源程序及注释(程序太长可以只选取重要部分)、运行输出结果实例、调试和运行程序过程中产生的问题及采取的措施、对实验的讨论分析、总结。
五、代码调试结果
六、心得体会
通过本次试验,熟悉了c++的使用方法以及在信息论中的使用方法,加强了课程框架的理解。
在这次实验中,再次对信息论与编码有了更深层的理解,以前只是通过书上的理论推导,对相关的计算不是特别理解,通过这次的上机实际操作,以及函数图形的绘制,让我对熵函数有了更多的感性认识。
对费诺编码的理论了解得更透彻。
总的来说,不仅是实验的结果,更重要的是过程和思考,是我学到了很多的知识,真的是受益匪浅。
七、实验代码
#include
#include
#include
#defineN15
intpa[N][N];
voidfano(floatp[],inta[N][N],intn,intm,intk)//fano编码算法
{
floatg=0.0,h=0.0,d,b,c;
inti,j;
if(n { for(i=n;i<=m;i++) { g=p[i]+g; } g=g/2; for(i=n;i<=m;i++) { h=h+p[i]; if(h>g) { d=h-p[i]; b=h-g; c=g-d; if(c>b) { for(j=n;j<=i;j++)a[j][k]=0; fano(p,a,n,i,k+1); for(j=i+1;j<=m;j++)a[j][k]=1; fano(p,a,i+1,m,k+1); } else { for(j=n;j<=i-1;j++)a[j][k]=0; fano(p,a,n,i-1,k+1); for(j=i;j<=m;j++)a[j][k]=1; fano(p,a,i,m,k+1); } break; } } } } voidselect()//初始化选择,实现编码 { voiddisplay();//函数声明 voidchoose();//函数声明 inti,j,k[N],n,flase=0; floatp[N],H=0.0,K=0.0,sum=0.0; cout<<"请输入信源符号个数: "< cin>>n; cout<<"请输入各信源符号概率: "< for(i=1;i<=n;i++) { cin>>p[i]; } for(i=1;i<=n;i++) { sum=sum+p[i]; } for(i=1;i<=n;i++) { if(p[i]<0.0||p[i]>1.0||sum! =1.0) { cout<<"输入概率有错,请重新输入! "< display(); choose(); } } if(flase==0) { for(i=0;i<=n;i++) for(j=0;j<=n;j++) { pa[i][j]=10; } fano(p,pa,1,n,1); cout<<"信源费诺编码如下: \n"< cout<<"概率"<<"\t码字为\t"<<"码长为\t"< for(i=1;i<=n;i++) { k[i]=0; cout<<"x"< for(j=1;j<=n;j++) { if(pa[i][j]! =10) { cout< } cout<<"\t"< } for(i=1;i<=n;i++) { H=-(p[i]*log(p[i])/log (2))+H; } cout< for(i=1;i<=n;i++) { K=p[i]*k[i]+K; } cout<<"平均码长K="< cout<<"编码效率为"<<(H/K)*100<<"%"< } display(); choose(); } voiddisplay() { cout< "< cout<<"1.费诺编码: "< cout<<"2.退出: "< } voidchoose() { inta; cin>>a; if(a==1) select(); elseif(a==2) exit(0); else { cout<<"请重新选择: "< choose(); } } voidmain() { cout<<"---------------------费诺编码实验------------------"< display(); choose(); system("pause"); }
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