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香农—费诺—埃利斯码
信息论课程设计
(香农—费诺—埃利斯码)
研电13级
牛明花
04M080113005
目 录
1 课题描述 3
2 香农—费诺—埃利斯码 3
2.1 香农—费诺—埃利斯码的编码原理 3
2.2 香农—费诺—埃利斯码的编码步骤 3
2.2.1求累积分布概率函数 3
2.2.2求修正累积概率函数 4
2.2.3求信源符号的码长 4
2.2.4将修正累积概率转换成二进制小数 4
2.2.5编写香农—费诺—埃利斯码 4
3 香农—费诺—埃利斯码的C++程序实现 5
3.1程序设计: 5
3.2 程序运行结果 9
总结 9
参考文献 9
1 课题描述
本次课程设计主要是编写香农—费诺—埃利斯码,输出各符号的概率函数,累积分布函数,修正累积概率,修正累积概率的二进制数,算出每个符号的码长,截取二进制小数点后的码长位作为码字,即最后所得码字。
2 香农—费诺—埃利斯码
2.1 香农—费诺—埃利斯码的编码原理
香农—费诺—埃利斯码不是分组码,它是根据信源符号的累积分布函数来分配码字,它不是最佳码,但它的编码和译码效率都很高。
2.2 香农—费诺—埃利斯码的编码步骤
2.2.1求累积分布概率函数
设信源符号集,并设所有的。
定义累积分布函数。也可以写成
2.2.2求修正累积概率函数
定义修正累积分布函数
2.2.3求信源符号的码长
码长计算方法:
香农—费诺—埃利斯码的平均码长为
又
可见,该码比霍夫曼码平均码长增加一位。
2.2.4将修正累积概率转换成二进制小数
将十进制小数修正累积概率转化为二进制小数,该小数一般为无限位数。我们取小数后(码长)位,即截去后面的位数,得到的二进制小数。
2.2.5编写香农—费诺—埃利斯码
我们取二进制小数后的位,用这位作为码字。例如, ,,转换为二进制为0.001,码长为,即码字为截取小数点后三位,即001.
3 香农—费诺—埃利斯码的C++程序实现
3.1程序设计:
#includeiostream.h
#includemath.h
#includeiomanip.h
#includestdlib.h
#includecmath
class T
{
public:
T(){}
~T();
void Create();
void Coutpxj();
void Coutk();
void Couts();
void Coutz();
void Print();
protected:
int n;
double *p;
double *pxj;
double *s;
int *k;
double *mz;
};
void T::Create()
{
cout请输入信源符号个数:;
cinn;
p=new double[n];
cout请分别输入这n个概率:\n;
for(int i=0;in;i++)cinp[i];
pxj=new double[n];
s=new double[n];
k=new int[n];
mz=new double[n];
double sum=0.0;
for(i=0;in;i++)sum+=p[i];
if(sum!=1.0)
throw 1;
else
{
for(i=0;in;i++){
int k=i;
}
}
}
T::~T()
{
delete p;
delete pxj;
delete s;
delete k;
delete mz;
}
void T::Coutpxj()
{
pxj[0]=p[0];
for(int i=0;in;i++)
{pxj[i]=p[i];
for(int j=0;ji;j++)
pxj[i]+=p[j];
}
}
void T::Coutk()
{
for(int i=0;in;i++)
{
double d=(-1)*(log(p[i])/log(2));
k[i]=ceil(d)+1;
}
}
void T::Couts()
{
s[0]=0.5*p[0];
for(int i=1;in;i++)
{
s[i]=pxj[i-1]+p[i]*0.5;
}
}
void T
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