信息论编码实验二熵的计算

1、实验二爛的计算一、实验目的通过本次实验的练习，使学生进一步巩固燔的基本概念，掌握燔的统计方法，培养学生 使用编程工具进行分析计算的基本能力。二、实验仪器与软件1. pc机1台2. matlab7. 0 环境三、实验原理(一)信息爛的基本原理离散信源数学模型如下(设该信源可能取的符号有n个)：，a2,，勺，anpg), pg,p(a“)_ x岁(x)则该信源的信息嫡为h(x) =/?a)log2 p(xji=lh(x)是信源x中每个事件出现的平均信息量，或者说h(x)表示了信源x中各符号出现 的平均不确定性。图像的信息爛设数字图像的灰度级集合为5, r2,打,其对应的概率分别为p(r.), p(

2、r2),p(rj , 则图像的信息嬌可以定义为：丹=-兰皿)10艮恥)(曲符号)2-1图像的信息爛表示像素各个灰度级位数的统计平均值,它给出了对此输入灰度级集合进 行无失真图像编码时所需要的平均位数的下限。(二)图像文件的读取(1) 函数imread () matlab通过函数inircad完成图像的读取，该函数语法格式如下：i = imread(filename, fmt)用于读取由filename指定的图像数据到数组a屮，参数fmt对应于所有图像处理工具 所支持的图像文件格式。如i二imread crice.tif)；(2) 函数imhist ()显示图像的直方图。用法：imhist (i

3、,n)计算和显示图像i的直方图，n为指定的灰度级数目，默认为256。如果i 是二值图像，那么n仅有两个值。counts, x = imhist (t)返冋直方图数据向量counts或相应的色彩值向量x。(3) 函数size (a)表示矩阵a每个维度的长度如size(1 2 3;4 5 6),返回2 3,表示该矩阵有2行3列(4) find寻找非零元素下标女山 x = 11033055;find(x)ans 二135find(x 二二 0)ans 二24(5) 相关函数点运算 在matlab中，有-种特殊的运算，因为其运算符是在有关算术运算符前面 加点，所以叫点运算。点运算符有.*、./、

4、9;和厂。两矩阵进行点运算是指它们的対应元素 进行相关运算，要求两矩阵的维参数相同。sum(x)求和运算，对矩阵x的所有元素进行求和for循环例：for k=l: 10x(k)=k. 2;end四、实验内容(-)对给出的图像信息，读取该图像信息，并通过统计该图像的像素值情况，计算各个像 素值出现的概率，得到该图像的信息爛。(二)多个信源比较对多个不同图像源进行(一)操作，从物理意义上对这些图像的信源嫡结果进行比较分析, 得出结论。五、实验结果(利用所学知识，完成实验内容，并将实验过程和实验步骤和结果写在报告 中)i = imreadc cameramar) tif');imhist (

5、i);counts,x = imhist；a二size (i);total二a(l, 1)*a(1,2);b二find(counts);m二size (b);t=m(l, l)*m(l, 2);s 二0;for i二1:1:tp=counts (b(i, 1), 1)/total;s二s-p*log2(p);enddisp(，s二')disp(s)s=7. 0097图1求cameraman, tif的信息嫡和灰度分布图i = imread(，lcneil. jpg');imhist ；counts, x = imhist(i);a二size (i);total二a(l, 1)*

6、a(1, 2);b二find(counts);m=size (b);t二m(l,2);s二0;for i二1:1:tp=counts(b(i, 1), 1)/total;s二s-p*log2 (p);enddisp(，s二') disp (s)s二7. 4070图2求lenal. jpg的信息嫡和灰度分布图t 二 imread(，lena2. jpg*);imhist(i);counts, x = imhist(1);a=size (i);total二a(l, 1)*a(1,2);b=find(counts);m=sizc(b);t=m(l, l)*m(l, 2);s=0;for i二1:1:tp二counts(b(i, 1), 1)/total;s二s-p*log2(p);enddisp(' s二') disp(s)s=7. 4450图3求lenal. jpg的信息嫡和灰度分布图六、实验小结（对本次实验结果进行分析和总结）本次实验顺利完成。在这次实验中我进一步巩固了嫡的基本概念，也尝试学习并掌握了