中南大学信息论与编码编码部分实验报告.doc

PAGE PAGE 1 信息论与编码编码部分实验报告 课程名称：信息论与编码 实验名称：关于香农码费诺码Huffman码的实验 学院：信息科学与工程学院 班级：电子信息工程1201 姓名： viga 学号： 指导老师：张祖平 日期：2014年1月3日 目录 ⊙实验目的及要求 1.1 实验目的………………………………………………4 1.2 开发工具及环境………………………………………4 1.3 需求分析与功能说明…………………………………4 ⊙实验设计过程 2.1 用matlab实现香农码、费诺码和Huffman编码 2.1.1 说明………………………………………………6 2.1.2 源代码……………………………………………7 2.1.3 运行结果（截图）………………………………19 2.2 用C\C++ 实现香农码 2.2.1 说明………………………………………………22 2.2.2 源代码……………………………………………23 2.2.3 运行结果（截图）………………………………26 2.3 用C\C++ 实现Huffman码 2.3.1 说明………………………………………………26 2.3.2 源代码……………………………………………29 2.3.3 运行结果（截图）………………………………36 2.4 用C\C++ 实现费诺码 2.4.1 说明………………………………………………37 2.4.2 源代码……………………………………………37 2.4.3运行结果结果（截图）…………………………40 ⊙课程设计总结……………………………………………42 ⊙参考资料 4.1 课程设计指导书……………………………………43 实验目的及要求 1.1 实验目的 1.掌握香农码、费诺码和Huffman编码原理和过程。 2.熟悉matlab软件的基本操作，练习使用matlab实现香农码、费诺码和Huffman编码。 3.熟悉C/C++语言，练习使用C/C++实现香农码、费诺码和Huffman编码。 4.应用Huffman编码实现文件的压缩和解压缩。 1.2 开发工具及环境 MATLAB 7.0、wps文字、红精灵抓图精灵2010 Windows7 系统环境 1.3 需求分析与功能说明 1、使用matlab实现香农码、费诺码和Huffman编码，并自己设计测试案例。 2、使用C\C++实现香农码、费诺码和Huffman编码，并自己设计测试案例。 3、可以用任何开发工具和开发语言，尝试实现Huffman编码应用在数据文件的压缩和解压缩中，并自己设计测试案例。 具体要求：读入有关信源的文本文件（测试用例，里面为每个符号的概率，概率数值用,隔开），然后分别用matlab实现香农码、费诺码和Huffman编码，并计算各个码的平均码长，编码效率，并用matlab图示出来（可以是曲线图或直方图），再尝试对同样的信源用C\C++实现香农码、费诺码和Huffman编码。 文本文件例如infosource.txt。 文件里面的内容为 0.4，0.2，0.1，0.1，0.15，0.05（，可能是全角或半角）。 实验设计过程 2.1 用matlab实现香农码、费诺码和Huffman编码 2.1.1 说明 使用matlab实现香农码、费诺码和Huffman编码，并自己设计测试案例。 具体要求：读入有关信源的文本文件（测试用例，里面为每个符号的概率，概率数值用,隔开），然后分别用matlab实现香农码、费诺码和Huffman编码，并计算各个码的平均码长，编码效率，并用matlab图示出来（直方图）文本文件例如gailv.txt 我测试的案例为0.4 0.2 0.1 0.1 0.15 0.05，存在gailv.txt这个文本文档中。用“load gailv.txt”语句读入文本文档中的概率分布。 编码部分设计： 香农编码：1、将概率序列按降序排序，为方便，还是记作p，在编程时调整一下就行。2、算累加概率 B(i)=p(i-1)+B(i-1); , i= 0..i-1，视B(0) = 03、算码长C=-log2(p); N=ceil(C); [ceil函数为取不小于自变量的最小整数的函数]4、将pa(i)换成二进制表示，取小数前k(i)位为c(i)费诺编码：1、将概率序列排序，为方便，还是记作p，在编程时调整一下就行。2、按编码进制数将概率分组，尽量使每组的