 |
12.2 Описание программы для выполнения работы
|
|
|
|
12. 2 Описание программы для выполнения работы
Лабораторный макет представляет собой программный пакет обладающий следующими функциями:
- проводить оценку статистических и информационных характеристик дискретных источников информации (для источников с наличием и отсутствием зависимости между соседними символами);
- моделирование дискретного источника информации цепью Маркова 0-го, 1-го и более высокого порядка;
- кодирование и декодирование сообщений источника неравномерным посимвольным кодом Шеннона-Фано, Хаффмана
- кодирование и декодирование сообщений источника алгоритмом арифметического кодирования.
12. 3 Порядок выполнения работы
1. Перед началом работы задайте программе каталог, в который будут помещаться результаты работы.
2. Задайте в программе таблицу статистики появления символов согласно своему варианту и таблице 12. 1. Для этого необходимо произвести пересчет частот появления символов в оценку вероятности их появления.
3. Постройте с помощью программы код Шеннона-Фано. Результат занесите в отчет, заполнив таблицу 12. 3 и отразив ход построения кода.
4. Постройте с помощью программы код Хаффмана. Результат занесите в отчет (заполнить таблицу 12. 3 и зарисовать полученное кодовое дерево).
5. Закодируйте полученными кодами сообщение согласно своему варианту и таблице 12. 1. Сравните полученные закодированные сообщения и их длины.
6. Внесите в закодированное сообщение однократную ошибку, инвертировав один из битов, и декодируйте искаженное сообщение с помощью программы, проанализируйте полученный результат, определите трек ошибок и сделайте выводы.
7. Для выполнения следующих пунктов заготовьте в отчете таблицу 12. 4.
|
|
|
8. Проинициализируйте таблицу вероятности появления символов в текстах на русском или английском языке (согласно варианту). Для этого необходимо загрузить заданный преподавателем текстовый файл, приняв длину символов источника равной одной букве.
9. Постройте с помощью программы код Шеннона-Фано.
10. Определите с помощью программы информационные характеристики полученного кода. Результат занести в отчет (таблица 12. 4).
11. Закодируйте полученным кодом заданный преподавателем текстовый файл, определите длину полученного закодированного сообщения, и коэффициент сжатия. Результат занести в таблицу 12. 4.
12. Постройте с помощью программы код Хаффмана.
13. Повторите эксперимент с полученным кодом аналогично п. 10, 11. Результат занести в таблицу 12. 4.
14. Повторите эксперимент п. 8-13, приняв длину символов источника равной двум, трем и четырем буквам. Результат занести в таблицу 12. 4.
15. Повторите эксперимент п. 8-13, приняв длину символов источника равной одному, двум, трем и четырем битам. Результат занести в таблицы 12. 3 и 12. 4 (таблицу 12. 3 заполнять для каждого значения длины символов источника).
16. Задайте в программе таблицу статистики появления символов аналогично п. 2. Закодируйте арифметическим алгоритмом сообщение согласно своему варианту и таблице 12. 1. Процесс кодирования занесите в отчет. Определите длину сообщения и основные информационные характеристики.
17. Задайте в программе таблицу статистики появления символов аналогично п. 8. Закодируйте арифметическим алгоритмом файл, заданный преподавателем, определите его длину и основные информационные характеристики. Результат занести в таблицу 12. 4.
nи – количество символов в букве укрупненного алфавита источника (длина кодируемого блока);
N – мощность алфавита источника;
Hmax – максимальная энтропия для данного алфавита источника;
|
|
|
H(x) – энтропия источника;
H1(x) – удельная энтропия на один символ источника;
I(S) – количество информации содержащееся в сообщении;
rи – избыточность источника;
rк – избыточность кода;
– средняя длина кодового слова;
– средняя длина кодового слова на один символ источника;
m(S) – длина закодированного сообщения;
h – коэффициент сжатия.
|
|
|
