3-2 利用程序huff_enc和huff_dec进行以下操作(在每种情况下,利用由被压缩图像生成的码本)。
(a) 对Sena、Sensin和Omaha图像时行编码。
(b)编写一段程序,得到相邻之差,然后利用huffman对差值图像进行编码。
(c) 使用adap_huff重复(a)和(b)。
答:
文件名 | 压缩前 | 压缩后 | 压缩比(后/前) |
OMAHA | 64KB | 58KB | 91% |
SINAN | 64KB | 61KB | 95% |
SENA | 64KB | 56.1KB | 88% |
3-4 一个信源从符号集A={a1, a2, a3, a4, a5}中选择字母,概率为P(a1)=0.15,P(a2)=0.04,P(a3)=0.26,P(a4)=0.05,P(a5)=0.50。
(a) 计算这个信源的熵。
(b) 求这个信源的霍夫曼码。
(c) 求(b)中代码的平均长度及其冗余度。
答:(a).H(X)=H(0.15,0.04,0.26,0.05,0.5)= 2.368 bit
(b).信源的霍夫曼编码如下:a5 0;a3 10;a1 110;a4 1110;a2 1111;
(c).平均码长L=1*0.5+2*0.26+3*0.15+4*0.05+4*0.04=1.83
3-5 一个符号集A={a1, a2, a3, a4,},其概率为P(a1)=0.1,P(a2)=0.3,P(a3)=0.25,P(a4)=0.35,使用以下过程找出一种霍夫曼码:
(a) 本章概述的第一种过程:
(b) 最小方差过程。
解释这两种霍夫曼码的区别。
答:(a).霍夫曼码为a1=000 a2=01 a3=001 a4=1
(b).霍夫曼码为a1=00 a2=10 a3=10 a4=11
两种方法得到的霍夫曼码的平均长度都是2
而第一种方法的方差为
S2=0.1(3-2)2+0.3(2-2)2+0.25(3-2)2+0.35(1-2)2
=0.70
第二种方法的方差为
S2=0.1(2-2)2+0.3(2-2)2+0.25(2-2)2+0.35(2-2)2
=0
2-6在本书配套的数据中有几个图像和语音文件。
(a) 编写一段程序,计算其中一些图像和语音文件的一阶熵。
(b) 选择一个图像文件,计算其二阶熵。试解释一阶熵与二阶熵的差别。
(c) 对于(b)中所有的图像文件,计算其相邻像素之差的熵,试解释你的发现。
答:(a)
文件名 |
一阶熵 |
SENA | 6.834299 |
EARTH | 4.770801 |
BERK | 7.151537 |
SENSIN | 7.317944 |
GABE | 7.116338 |
OMAHA | 6.942426 |
(b)EARTH的二阶熵为: 2.568358
二阶熵比一阶熵都要小
(c)图像EARTH相邻像素之差的熵为3.962697
我的发现是:图像的差的熵大约就是一阶熵与二阶熵的差。