实验二：算术编码及MATLAB实现

1、武夷学院实验报告课程名称：多媒体通信技术 项目名称: 算术编码及MATLAB实现:_专业：通信工程班级：_学号：_同组成员无一、实验准备1. 实验目的1）掌握算术编码基本原理及其实现步骤。2）通过MATLAB实现算术编码。2. 实验环境机房二、实验过程记录1、实验原理算术编码的编码对象是一则消息或一个字符序列，其编码思路是将消息或字符序列表示 成0和1之间的一个间隔上的一个浮点小数。在进行算术编码之前，需要对字符序列中每个字符的出现概率进行统计，根据各字符出 现概率的大小，将每个字符映射到0 ,1区间上的某个子区间中。然后，在利用递归算法， 将整个字符序列映射到0,1区间上的某个间隔中。在进行

2、编码时，只需从该间隔中任选一 个小数，将其转化为二进制数。符号序列越长，编码表示他的间隔就越小，表示这个间隔所需的二进制位数就越多，编 码输出的码字就越长。算术编码规则在进行编码过程中，随着信息的不断出现，子区间按下列规律减小。新子区间左端二前子区间左端+当前子区间左端X前子区间长度。新子区间长度二前子区间长度X当前子区间长度2、实验代码（附上相应的程序代码）function arithmeticcodingS = input （r请输入信源符号='）;P = input （r请输入信源概率向量P='）;str = input （r输入编码的字符串二'）；|注：1、实验

3、准备部分包扌舌实验环境准备和实验所需知识点准备。2、若是单人单组实验同组成员填无。2n = length(str): n S = length(P):%* 处理 第一个字 *% for i=l:nflag = 0；for k = 1:n Sif str(i)=S(k) m=k； flag =1; break；endendif flag =0error (r非信源字符')；end%*当前单个字符的左、右端以及长度处理*% pl = 0；pr = 0；for j = l：m-lpl = pl + p(j);% 左端endpr = pl+P(m) ；%右端pd = pr-pl；%子区间长度%

4、*新子区间的左、右边界以及长度处理*%if i = 1%首字符1 r d elsepl；pr；pd；%算术编码规则1 = l+d*pl；d = d*pd；r = 1+d；endstrl = strcat (-第'，int2str (i),'个符号的间隔左右边界：'); disp(strl)； format long； disp(l):disp(r);endstrl = strcat (r符号的间隔左右边界： disp(strl)； format long;disp(l) ； disp(r)；end3、实验记录(1)输入多组信源数据进行测试分析；Command Windo

5、w请输入信源符号二aeioul?请输入信源概率向1P=O. 1 0.3 0.2 0.2 0. 1 0. 1输入编码的宇符串二'eauiV符号的间隔左右边界：0.0.»|Could not parse the- file: c: 请输入佶源符or请輛入信源概FigP=l/4 3/4 输入编码的学符申二'1001' 第1个符号的间隔左右建界：0 25000000000000第2个符号的间8鬲左右j力畀：JJX0 25000000000000043750000000000第3个符号的间爛左右边界：0 250000000000000 29687500000000第4个

6、符号的间隔左右倉界:0 2968500000000符号的间馮左右边畀：0 29687500000000(2)记录输入各符号时，产生的新子区间，并与理论结果比较分析。诸锚入信派符号=z aciouV済输入信源搠率向更P=O1 0. 3 0.2 0.2 0. 1 0. 1 输入编码白勺京符串='euil,第1个符号的间隔左右边弄；0.040000000000000第2个符号的I百1跚左右边界：0.0. 第3个符号的间隔左右边畀：0.第q个符号的间隔左右边畀：0.第5个符号的间隔左右边弄：0.0. 符号的间隔左右边界：0.三、实验小结：'本次的实验容比较简单，在实验的过程中，老师要求我们要掌握每一步编码的由来,还要使程序能够显示每一个子区间围，这就增加了实验的难度，但是在实验的过程 中会发现只要认真的研究程序，按照老师教的步骤验证每一步得到的结果，还是能够教 容易的完成实验的。所以在实验的过程中我们一