二进制费诺编码。写出编码码字,并计算平均码长,编码效率。代码

时间: 2024-04-08 07:30:44 浏览: 272
下面是一个使用MATLAB进行二进制费诺编码的示例代码: ```matlab % 输入待编码的二进制信号 binary_signal = [1 0 1 1 0 0 1 0 1]; % 统计二进制信号中每个符号出现的次数 symbol_counts = hist(binary_signal, unique(binary_signal)); % 计算每个符号出现的概率 symbol_probs = symbol_counts / sum(symbol_counts); % 排序符号概率 [sorted_probs, sorted_indices] = sort(symbol_probs, 'descend'); % 初始化费诺编码表 fano_codes = cell(size(sorted_probs)); % 递归构建费诺编码 generate_fano_codes(1, numel(sorted_probs), sorted_indices, fano_codes); % 初始化编码码字和编码效率 encoded_signal = []; average_code_length = 0; encoding_efficiency = 0; % 对每个二进制符号进行编码 for i = 1:length(binary_signal) symbol = binary_signal(i); code = fano_codes{sorted_indices == symbol}; encoded_signal = [encoded_signal code]; % 计算平均码长 average_code_length = average_code_length + numel(code) * symbol_probs(symbol); % 计算编码效率 encoding_efficiency = encoding_efficiency + (log2(1 / symbol_probs(symbol))) * symbol_probs(symbol); end % 输出结果 disp('原始信号:'); disp(binary_signal); disp('编码后的信号:'); disp(encoded_signal); disp('平均码长:'); disp(average_code_length); disp('编码效率:'); disp(encoding_efficiency); % 递归生成费诺编码 function generate_fano_codes(start_index, end_index, sorted_indices, fano_codes) if start_index == end_index return; end % 计算当前范围内符号概率之和 sum_probs = sum(sorted_probs(start_index:end_index)); % 计算概率之和的一半 half_sum_probs = sum_probs / 2; % 寻找划分点 split_index = start_index; sum_split_probs = sorted_probs(split_index); while sum_split_probs < half_sum_probs && split_index < end_index split_index = split_index + 1; sum_split_probs = sum_split_probs + sorted_probs(split_index); end % 生成左子树编码 for i = start_index:split_index fano_codes{sorted_indices(i)} = [fano_codes{sorted_indices(i)} 0]; end % 生成右子树编码 for i = split_index+1:end_index fano_codes{sorted_indices(i)} = [fano_codes{sorted_indices(i)} 1]; end % 递归生成左子树的编码 generate_fano_codes(start_index, split_index, sorted_indices, fano_codes); % 递归生成右子树的编码 generate_fano_codes(split_index+1, end_index, sorted_indices, fano_codes); end ``` 这段代码通过计算每个二进制符号的概率,使用递归方式构建了费诺编码表。然后对输入的二进制信号进行编码,并计算平均码长和编码效率。最后输出编码后的信号、平均码长和编码效率。 注意:这段代码假设输入的二进制信号为行向量。
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