多媒体通信算数编码实验
更新时间:2023-03-09 11:37:01 阅读量: 综合文库 文档下载
实验一:算数编码实验
实验学时:2
实验类型:(演示、验证、综合、√设计、研究) 实验要求:(√必修、选修)
一、实验目的
掌握算数编码原理。
二、实验内容
利用Matlab编写程序实现算数编码,包括: 1、 对文件符号进行概率统计,生成编码表; 2、 对文件进行压缩编码;
3、 (选做)对文件进行解压缩,比较原始数据和解压后的数据之间是否有损耗。
三、实验仪器
1、计算机一台;
2、Matlab仿真软件。
四、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,其编码思路是将该消息或字符序列表示成0和1之间的一个间隔(Interval)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,再利用递归算法,将整个字符序列映射到[0,1]区间上的某个Interval中。在进行编码时,只需从该Interval中任选一个小数,将其转化为二进制数。
符号序列越长,编码表示它的Interval的间隔就越小,表示这一间隔所需的二进制位数就越多,编码输出的码字就越长。
五、实验步骤
对字符序列“state_tree”进行算术编码的步骤如下:
1、 对文件符号“state_tree”进行概率统计,生成编码表; 2、 初始化时,被分割范围的初始值是[0,1],即被分割范围的下限为low=0,上限为 high
=1,该范围的长度为range_length=high-low =1。 3、 对消息的第一字符s进行编码,如果s的概率范围的下限为Low=0.6,上限为High=0.7,
则下一个被分割范围的下限和上线分别为: next_low=low+range_length×Low=0+1×0.6=0.6; next_ high=low+range _length×High =0+1×0.7=0.7; low=next_low=0.6, high=next_high=0.7; range _length = high-low =0.7-0.6=0.1;
s将分割范围从[0,1]变成了[0.6,0.7]。
4、 重复上述步骤,依次对字符t,a,t,e,_t,r,e,e进行编码;
5、 编码结束,将最终得到的编码结果从一个十进制小数值转化为二进制数,从而得到
最终的编码码字。
算术编码算法的解码过程步骤如下:
1、 将最终的算数编码结果(十进制小数值)与之前得到的编码表进行对比,确定与该数值对应的概率范围,从而解码出字符序列的第一个字母。
2、 利用公式 (number-range_low)/range=>number_next进行解码,直到整个字符序列解码完毕。其中number为字符序列的当前编码,number_next为下一步解码时的字符序列编码。
六、实验报告要求
1、对文件符号“state_tree”进行概率统计,得出编码表; 2、 给出算数编码(解码可选)过程的Matlab代码; 3、 给出Mablab程序的运行结果;
4、 对在实验过程中遇到的其它情况作出记录,并进行分析。
Matlab代码如下:
str=input('请输入编码的字符串'); l=0;r=1;d=1; %初始间隔
p=[0.1 0.1 0.3 0.3 0.1 0.1]; %字符的概率分布,sum(p)=1 n=length(str); disp('_ a e r s t') disp(num2str(p)) for i=1:n
switch str(i) case '_' m=1; case 'a' m=2; case 'e' m=3; case 'r' m=4; case 's' m=5; case 't' m=6; otherwise
error('请不要输入其它字符!'); end
%判断字符 pl=0;pr=0;
for j=1:m-1 pl=pl+p(j); end
for j=1:m
pr=pr+p(j); end
%概率统计 l=l+d*pl; r=l+d*(pr-pl);
strl=strcat('输入第',int2str(i),'符号的间隔左右边界:'); disp(strl); format long disp(l);disp(r); d=r-l; end
l=l+d*pl; r=l+d*(pr-pl);
str1=strcat('输入第',int2str(i),'符号的间隔左右边界:'); disp(strl); format long disp(l);disp(r); d=r-1; end
实验总结:实验中总是能学到很多理论学不到的东西,当我认真的去完成一个实验的时候,我就学到了很多值得学到的东西。而且在实验过程中,还增加我对学习的乐趣。通过本次实验,我不仅学习到了新的知识,和对相关软件的认识,提高了自己的操作能力,加强了我对该软件的掌握程度。
正在阅读:
多媒体通信算数编码实验03-09
高中数学第三章数列-递归数列通项公式的求法(竞赛精讲)01-14
2016继续教育答案05-25
招标案例中的知识点 招标问答题02-23
行政诉讼中行政机关的举证责任及期限03-22
2018年华中师范大学音乐学院333教育综合之教育学考研冲刺五套模拟题04-29
最新版本监理规划范本10-18
真题2018年黑龙江省哈尔滨市中考数学试卷(含解析)03-08
学习教师职业道德规范心得体会(优秀4篇)03-23
- 2009中西部家居博览会总体策划
- 2009 Revit 1级工程师学生用
- 天津地铁建设工程试验检测机构管理办法(TJDT-ZY-AQ-29)
- 新四年级数学暑期班第七次教案
- 机械制造企业隐患排查治理检查表 - 图文
- 2008届全国百套高考数学模拟试题分类汇编-103概率与统计解答题 -
- 职场健身防病试题及答案
- Excel操作技巧大全II - --数据输入和编辑技巧
- 南开大学2018春季《行政管理学》离线作业考核答案
- 2015年医师定考简易程序试卷及答案
- 新《预算法》对行政事业单位预算管理的挑战解读
- 轴的课件
- 电动汽车充电桩设计 毕业论文
- 必修2、选修2-1、1-1期末模拟试题2
- 桌面远程运维管理系统实施-可行性研究报告120306
- 西气东输水土保持工程工作总结 - 图文
- 正宁县基本县情及经济社会发展情况简介
- SATWE参数设置(巨详细)
- 儒家法思想研究综述
- 生活家政服务电子商务平台建设运营整合方案书【审报完稿】
- 算数
- 编码
- 多媒体
- 实验
- 通信