Lzw编码

重庆交通大学信息科学与工程学院

综合性设计性实验报告

专 业： 通信工程专业11级

学 号： 631106040222

姓 名： 徐 国 健

实验所属课程： 信息论与编码

实验室(中心)： 信息技术软件实验室

指 导 教 师 ： 李益才

2014年5月

教师评阅意见： 签名： 年 月 日 实验成绩：

一、题目

LZW编码与译码

二、编程要求

要求一：对字符串进行LZW编码，输出与字符串相一一对应的码字，本次实验所选的字符串为 “ABBABABAC”。

要求二：对要求一输出结果的码字进行译码输出

三、仿真方案详细设计

LZW(Lempel-Ziv & Welch)编码又称为字串表编码，属于一种无损压缩编码。LZW编码与游程编码类似，也是对字符串进行编码从而实现压缩，但它在编码的同时还生成了特定字符串以及与之对应的索引字符串表。LZW压缩使用字典库查找方案。它读入待压缩的数据并与一个字典库（库开始是空的）中的字符串进行对比，如有匹配的字符串，则输出该

语音信号处理

§7.3.5 自适应变换编码(ATC)自适应变换编码利用正交变换将信号由时域变换 到另外一个域，使变换域系数密集化，从而使信号相

邻样本间冗余度得到降低。对此变换域系数进行量化编码，可以降低数码率。

语音信号处理

1. 自适应变换编码的具体方法： 按短时平稳的原则对语音信号分帧 每帧语音信号由正交矩阵A进行变换，对变换值

进行编码和传输在接收端由反变换A-1来恢复原来语音。 同时使变换域系数的量化字长自适应于每帧语

音信号的短时统计特性，这就是自适应变换编码。

语音信号处理

设一帧语音信号s(n),0 n N 1 帧长为N,可以形成一个矢量X s 0 , s 1 , , s N 1 Y AXT

该矢量通过一个正交变换矩阵A,作一个线性变换 式中正交变换矩阵A满足A-1=AT,Y中的元素就是变换域系数， 它们被量化后形成矢量 ，在接收端通过逆变换重 Y 构出信号矢量 X X A 1Y AT Y

自适应变换编码的任务就是设计一个最佳量化器去量化Y 中的各个元素，使得重构的语音失真最小；或者说，使

信号量化信噪比最大。可以证明，ATC的增益是变换域

曼彻斯特编码与差分曼彻斯特编码

曼彻斯特编码（Manchester Encoding），也叫做相位编码(PE)是一个同步时钟编码技术，被物理层用来编码一个同步位流的时钟和数据；常用于局域网传输。在曼彻斯特编码中， 每一位的中间有一跳变，位中间的跳变既作时钟信号，又作数据信号,就是说主要用在数据同步传输的一种编码方式。

但在不同的书籍中，曼彻斯特编码中，电平跳动表示的值不同，这里产生很多歧义：

1、在网络工程师考试以及与其相关的资料中，如：雷振甲编写的《网络工程师教程》中对曼彻斯特编码的解释为：从低电平到高电平的转换表示1，从高电平到低电平的转换表示0，模拟卷中的答案也是如此，张友生写的考点分析中也是这样讲的。

位中间电平从高到低跳变表示\； 位中间电平从低到高跳变表示\。

2、在一些《计算机网络》书籍中，如《计算机网络（第4版）》中（P232页）则解释为高电平到低电平的转换为1，低电平到高电平的转换为0，《数据通信与网络（第三版）》，《计算机网络（第4版）》采用如下方式：

位中间 电平从高到低跳变表示\； 位中间电平从低到高跳变表示\。

在清华大学出版的《计算机通信与网络教程》也是这么说的，就以此为标准，我们就叫这为标准曼彻斯编码。至于第一种

（1）哈夫曼编码所形成的码字不是唯一的，但编码效率是唯一的 在对最小的两个

概率符号赋值时，可以规定为大的为“1”、小的为“0”，反之也可以。如果两个符号的出现概率相等时，排列时无论哪个在前都是可以的，所以哈夫曼所构造的码字不是唯一的，对于同一个信息源，无论上述的前后顺序如何排列，它的平均码长是不会改变的，所以编码效率是唯一的。 （2）只有当信息源各符号出现的概率很不平均的时候，哈夫曼编码的效果才明显。 （3）哈夫曼编码必须精确地统计出原始文件中每个符号的出现频率，如果没有这些精确的统计，将达不到预期的压缩效果。霍夫曼编码通常要经过两遍操作，第一遍进行统计，第二遍产生编码，所以编码速度相对慢。另外实现的电路复杂，各种长度的编码的译码过程也是比较复杂的，因此解压缩的过程也比较慢。 （4）哈夫曼编码只能用整数来表示单个符号而不能用小数，这很大程度上限制了压缩效果。

（5）哈夫曼所有位都是合在一起的，如果改动其中一位就可以使其数据变得面

目全非

运动估计基本思想是将图像序列的每一帧分成许多互不重叠的宏块，并认为宏块内所有象素的位移量都相同，然后对每个宏块到参考帧某一给定特定搜索范围内根据一定的匹配准则找出与当前块最相似的块，即匹配块，匹配块与当前块的

//查看oracle数据库字符集：

select userenv('language') from dual;

//命令关闭

SQL> shutdown immediate Database closed.

Database dismounted.

ORACLE instance shut down.

1、STARTUP NOMOUNT

NONOUNT选项仅仅创建一个Oracle实例,当实例打开后，系统将显示一个SGA内存结构和大小的列表;

2、STARTUP MOUNT

该命令创建实例并且安装数据库，但没有打开数据库,在这种打开方式下,除了可以看到SGA系统列表以外，系统还会给出 \数据库装载完毕 \的提示; 3、STARTUP

该命令完成创建实例、安装实例和打开数据库的所有三个步骤,这时系统除了可以看到前面Startup Mount方式下的所有提示外，还会给出一个 \数据库已经打开 \的提示,此时，数据库系统处于正常工作状态，可以接受用户请求。

SQL> startup mount

ORACLE instance started.

Total System Global Area

安徽大学

本科毕业论文（设计、创作）

题 目： 哈夫曼编码与算术编码压缩效率比较 学生姓名： 李伟 学号： E20714134 院（系）： 计算机科学与技术 专业： 软件工程 入学时间： 2007 年 9 月 导师姓名： 韩莉 职称/学位： 讲师/硕士 导师所在单位： 安徽大学计算机科学与技术学院 完成时间： 2011 年 5 月

哈夫曼编码与算术编码压缩效率比较

摘要

算术编码和哈夫曼编码都利用信源符号的概率分布特性进行编码，使平均码长逼近信息 熵是压缩编码算法的第一要求，算术编码比哈夫曼编码逼近信息熵的能力要强，但是编码效率和实现往往是一对矛盾，编码效率的提高，往往要在实现上付出代价，所以，选择压缩算 要权衡这两点。本论文开篇先引入了信息论的一些概念，因为编码理论发源于信息论，是各 种编码算法的数学基础。然后在第2章分析了算术编码原理，并从无限精度的算术编码原理 过渡到在计算机上能够实现的二进制编码原理。在第3章紧接着介绍了哈夫曼编码原理，并 讨论了怎样

实现算术编码及其译码

一、 实验内容

借助C++编程来实现对算术编码的编码及其译码算法的实现

二、实验环境

1. 计算机 2. VC++6.0

三、实验目的

1. 进一步熟悉算术编码的原理，及其基本的算法；

2. 通过编译，充分对于算术编码有进一步的了解和掌握；

3. 掌握C++语言编程（尤其是数值的进制转换，数值与字符串之间的转换

等）

四、实验原理

算术编码

算术编码的基本原理是将编码的消息表示成实数0和1之间的一个间隔，消

息越长，编码表示它的间隔就越小，表示这一间隔所需的二进制位就越多。 算术编码用到两个基本的参数：符号的概率和它的编码间隔。信源符号的概率决定压缩编码的效率，也决定编码过程中信源符号的间隔，而这些间隔包含在0到1之间。编码过程中的间隔决定了符号压缩后的输出。 给定事件序列的算术编码步骤如下：

（1）编码器在开始时将“当前间隔”设置为[0，1)。 （2）对每一事件，编码器按步骤（a）和（b）进行处理 （a）编码器将“当前间隔”分为子间隔，每一个事件一个。

（b）一个子间隔的大小与下一个将出现的事件的概率成比例，编码器选择子

间隔对应于下一个确切发生的事件相对应，并使它成为新的“当前间隔”。

（3）最后输出的“当前间隔

C++语言编码规范

一、尽量严格按照要求书写代码，统一书写格式。详细格式参照《参考1_程序格式》。

二、所有头文件都应该使用#define保护来防止头文件被多重包含。

通用的方法：

#ifndef _IPROPETRY_H #define _IPROPETRY_H …… #endif

VC中可以使用的方法： #pragma once

三、使用前置声明等方法，尽量减少头文件依赖；

#pragma once class CUser;

class CTest { public: };

CTest(void); ~CTest(void); CUser* m_pUser;

四、包含的文件应按照项目源代码目录树结构排列，避免使用.（当前目录）和..（父目录）。

例如：

D:\\Work\\project\\src\\base\\logging.h 应该像返样被包含： #include \

五、包含头文件的顺序如下：

CPP的头文件 C系统文件 C++系统文件 其他库头文件 本项目内头文件

六、编写短小的函数，超过200行的函数可以考虑将它拆分；

七、不要使用magic number；把常数定义成常量或者宏来使用；

例子一：

const

编码章节练习题

1 6 16 26 第一类 03062491 03062190 05040090 7 12 17 22 27 03076090 02032900 02064900 8 13 18 23 28 04070021 01061990 02089090 9 14 19 24 29 04100010 03074190 03011000 5 15 20 25 30 03053000 04070029 02071422 1、 活的中华绒鳌蟹 2、 活的蜗牛 3、 鲜鸡蛋 4、 燕窝

5、 晒干的鲳鱼鱼片 6、 活的龙虾 7、

8、 冻猪肉丝 9、 宠物犬

10、 新鲜的墨鱼片 11、 新鲜的鹌鹑蛋 12、 鸭肠 13、 冻猪蹄

14、 冻藏的整只野鸡 15、 供观赏的大眼金鱼 16、 冻鸡脚

一、 提高练习

1、 冻的鸡胗 2、 印度酥油 3、 犀牛角 4、 饲料用鱼粉

5、 制刷用的成束的猪鬃 6、 新鲜的小虾虾仁 7、 乳清粉 8、 冻的鲍鱼片

9、 光明牌带草莓果肉的酸奶 10、 盐腌后晒干的整条带鱼 11、 冻的罗非鱼肉，1千克/袋 12、 冻鸡肝

13、 青鱼，洗净后烹煮、盐腌再熏制后装

// QR_Encode.h

// Date 2006/05/17 Ver. 1.22 Psytec Inc.

typedef unsigned short WORD;

#define max(a,b) (((a) > (b)) ? (a) : (b)) #define min(a,b) (((a) < (b)) ? (a) : (b)) #define FALSE 0 #define TRUE 1 #define NULL 0

#if 1==1 //宏定义

//4种纠错等级，可恢复的码字比例为： #define QR_LEVEL_L 0 //7% #define QR_LEVEL_M 1 //15% #define QR_LEVEL_Q 2 //25% #define QR_LEVEL_H 3 //30%

//编码形式

#define QR_MODE_NUMERAL 0 //数字模式 #define QR_MODE_ALPHABET 1 //字母数字模式 #define QR_MODE_8BIT 2 //8位字节模式 #define QR_MODE_KANJI 3 //日本汉字模式

// 版本级别 数字 字母数字 8位字节 日本汉字 中国汉字模式 // 1～ 9 10 9 8 8