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1、信息论与编码实验3 费诺编码软件实现及霍夫曼编码分析一、实验目的1、通过上机实践，实现常用的信源编码方案，以加深对编码理论的理解，促进对本课程所学知识的理解和把握。2、课程实验主要为设计性实验，要求掌握VC环境下调试C+程序的方法和Matlab使用方法。3、通过信源编译码，理解信源编码的主要目的，掌握信源编码的方法和手段，掌握费诺编码和霍夫曼编码方法。二、实验原理信源编码主要可分为无失真信源编码和限失真信源编码。无失真信源编码主要适用于离散信源或数字信号，如文本、表格及工程图纸等信源，它们要求进行无失真地数据压缩，要求完全能够无失真地可逆恢复。香农码、费诺码、哈夫曼码都考虑了信源的统计特性，使
2、经常出现的信源符号对应较短的码字，使信源的平均码长缩短，从而实现了对信源的压缩。费诺码比较适合于对分组概率相等或接近的信源编码。哈夫曼码对信源的统计特性没有特殊要求，编码效率比较高，对编码设备的要求也比较简单，因此综合性能优于香农码和费诺码。（1）费诺码属于概率匹配编码，编码过程如下：1、将信源发出的N个消息符号按其概率的递减次序依次排列。2、将依次排列的信源符号依概率分成两组，使两个组的概率和近于相同，并对各组赋予一个二进制代码符号“0”和“1”（编m进制 码就分成m组）。3、将每一个大组的信源符号进一步再分成两组，使划分后的两个组的概率和近于相同，并又分别赋予两组一个二进制符号“0”和“1
3、”4、如此重复，直至每组值只剩下一个信源符号为止5、信源符号所对应的码符号序列即为费诺码（2）霍夫曼编码过程：1、将信源发出的N个消息符号按其概率的递减次序依次排列。2、取概率最小的两个符号分别配以0和1两个码元，并将这两个符号的概率相加作为一个新概率，与未分配码元的符号重新按概率排队3、对重排后的两个概率最小符号重复步骤24、不断重复上述过程，直到最后两个符号配以0和1为止5、重最后一级开始，向前返回得到各个信源符号所对应的码元序列，即相应的码字。三、实验内容1）充分掌握信源编码方案常用编码的费诺和霍夫曼编码算法设计；2）以教材例题为算例，将编码方法用代码实现。并进行静态检查，尽量减少语法错误和逻辑错误3）费诺编码和霍夫曼分别用C+或Matlab实现；4）理解，总结这两种编码算法。核心代码及调试过程例1（C实现费诺编码）例2（Matlab实现霍夫曼编码）四、使用环境实验室PC 标准配置，winXP，matlab/C/C+等五、实验报告要求 简述实验目的； 简述实验原理； 熟练掌握调试工具，调试正确后，认真整理源程序和注释，给出带有完整注释且格式良好的源程序清单和结果。 分析两种编码特点及编码结果。
