对信源符号(概率)x1(0.4),x2(0.30),x3(0.1), x4(0.1),x5(0.06),X6(0.04) 进行香农编码。
时间: 2023-11-08 08:04:22 浏览: 160
好的,根据香农编码的思想,出现概率越高的符号,对应的编码越短,可以得到如下的编码:
x1: 0
x2: 10
x3: 1100
x4: 1101
x5: 11100
x6: 11101
编码后的平均码长为:
0.4*1 + 0.3*2 + 0.1*4 + 0.1*4 + 0.06*5 + 0.04*5 = 1.94
因此,平均每个符号需要1.94个比特来表示。
相关问题
对下列信源符号进行Huffman编码,并计算其冗余度和压缩率。 符号 a1 a2 a3 a4 a5 a6 概率 0.1 0.4 0.06 0.1 0.04 0.3
好的,让我来解答您的问题。
首先,我们需要根据信源符号的概率构建 Huffman 树。构建 Huffman 树的过程如下:
1. 将所有符号按照概率从小到大排序,得到 a5, a3, a4, a1, a6, a2。
2. 从 a5 和 a3 中选取概率最小的两个符号构建一棵子树,并将概率之和作为该子树的概率。得到子树 T1,其概率为 0.1+0.06=0.16。
3. 从 a4 和 T1 中选取概率最小的两个符号构建一棵子树,并将概率之和作为该子树的概率。得到子树 T2,其概率为 0.1+0.06+0.04=0.2。
4. 从 a1 和 T2 中选取概率最小的两个符号构建一棵子树,并将概率之和作为该子树的概率。得到子树 T3,其概率为 0.1+0.06+0.04+0.1=0.3。
5. 从 T3 和 a6 中选取概率最小的两个符号构建一棵子树,并将概率之和作为该子树的概率。得到子树 T4,其概率为 0.1+0.06+0.04+0.1+0.3=0.6。
6. 将剩余的符号 a2 和 T4 构建一棵子树,并将概率之和作为该子树的概率。得到整棵 Huffman 树,其概率为 1。
构建出的 Huffman 树如下所示:
```
a2
|
T4
/ \
T3 a6
/ \
T2 a1
/ \
a5 a3
```
根据 Huffman 树,我们可以得到每个符号的 Huffman 编码,如下表所示:
符号 概率 Huffman 编码
a1 0.1 10
a2 0.4 0
a3 0.06 110
a4 0.1 111
a5 0.04 1100
a6 0.3 1
接下来,我们可以计算出该信源符号的冗余度和压缩率。
冗余度表示信源符号的平均码长与熵之差,即:
冗余度 = 平均码长 - 熵
其中,平均码长可以通过每个符号的 Huffman 编码长度与概率之积的累加来计算,即:
平均码长 = Σ(p × L)
其中,p 表示符号的概率,L 表示符号的 Huffman 编码长度。
熵可以通过信源符号的概率的负对数之和来计算,即:
熵 = -Σ(p × log2(p))
按照上述公式,我们可以计算出该信源符号的冗余度和压缩率,如下:
平均码长 = 0.1×2 + 0.4×1 + 0.06×3 + 0.1×3 + 0.04×4 + 0.3×1 = 1.56
熵 = -0.1×log2(0.1) - 0.4×log2(0.4) - 0.06×log2(0.06) - 0.1×log2(0.1) - 0.04×log2(0.04) - 0.3×log2(0.3) = 2.247
冗余度 = 1.56 - 2.247 = -0.687
压缩率 = 熵 / 平均码长 = 2.247 / 1.56 ≈ 1.44
以上就是对该信源符号进行 Huffman 编码,并计算其冗余度和压缩率的过程。希望能够帮助到您!
信源符号(概率)x1(0.1),x2(0.2),x3(0.3),x4(0.4).输入符号串为: “x4 x3 x4 x2 x3”,对该符号串进行算术编码
好的,让我来回答您的问题。对于这个符号串,我们可以按照以下步骤进行算术编码:
1. 初始化“左区间”为0,“右区间”为1。
2. 对于符号串中每一个符号(例如第一个符号 x4),找到该符号对应的概率(0.4),并根据该概率将“左区间”和“右区间”等比例地划分成两部分,其中包含该符号的那一部分成为新的“右区间”,另一部分成为新的“左区间”。
3. 重复步骤2,直到所有的符号都被编码。
4. 最后输出任意一个在最终“左区间”和“右区间”之间的二进制小数即可。
对于这个符号串,经过计算可以得到算术编码结果为0.589688,即它可以用一个长度为3的二进制小数来表示。
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