多媒体实验五指导书1

多媒体实验五指导书一、 实验目的1、 掌握算数编码的基本原理与核心思路，会用编程语言实现对字符串的算数编码和解码。2、 会计算信息熵和压缩比。二、 实验内容1、已知符号表［A,B,C,D,E,F,$］的概率分布如下表所示，根据用户输入的源码（例如：EFFACD$），计算该源码的算数编码。SymbolProbabilityRangeA0.2[0F0.2)B0.1[0.2,0.3)C0.2[0.3,0.5)D0.05[0.5,0.55)E0.3[0.55r0.85)F0.05[0.85r0.9)$0.1[0.9,1.0)2、 找到该编码范围内最短的二进制码。3、 实现对该二进制编码的解码。4、 计算信息熵、平均码字和压缩比。三、实验方法3.1计算算数编码范围设置两个专用寄存器C和A存储符号到来之前子区间的状态参数:寄存器C：子区间的起始位置寄存器A：子区间的宽度，已输入符号串的概率

L：编码字符的初始编码区间的低端值H：编码字符的初始编码区间的高端值初始化：C=0,A=1 〃间隔初始为［0,1］新符号到来后，C=C+AxL,A=Ax（H-L）,C+A为子区间的终点根据教材P54的编码过程，迭代实现算数编码算法。输出算数编码的区间范围。BEGINcode=0;k=1;while{3.2计算该区间范围内长度最短的二进制码字BEGINcode=0;k=1;while{(value(code)<low)assign1tothekthbinaryfractionbitif(value(code)>high)replacethekthbitby0k=k+1;}END按照上述算法，找到区间范围内长度最短的二进制码字。例如编码区间范围在［0.33184,0.3322）之间，则low=0.33184，high=0.3322，最终生成的二进制码字是0.01010101=（0.33203125）10所以我们找到了一个只有8位的码字来代表这个符号序列。3.3将编码的二进制码字解码为原符号序列参考以下算法和符号的概率分布表，对编码后的二进制码字进行解码，输出解码符号。BEGINgetbinarycodeandconverttodecimalvalue=value(code);Do{findasymbolssothatRange_low(s)<=value<Range_high(s)outputs;low=Rang_low(s);high=Range_high(s);range=high-low;value=[value-low]/range;UntilsymbolsisaterminatorENDSymbolProbabilityRangeA0.2[0F0.2)B0.1[0.2,0.3)C0.2[0.3,0.5)D0.05[0.5,0.55)E0.3[0.55r0.85)F0.05[0.85r0.9)$0.1[0.9,1.0)3.4计算信息熵、压缩比1、 信息炳的计算公式信息炳定义为一组数据所表示的信息量，即n-i3=0式中，E为信息炳，N为数据的种类（或称码元）个数，pi为第i个码元出现的概率。根据该公式计