文档介绍：--------------------校验:_____________--------------------日期:_____________多媒体技术之哈弗曼编码实验报告一、实验目的1、学****Matlab软件的使用和编程;2、进一步深入理解Huffman编码算法的原理;3、提高独立进行算法编程的能力。二、实验内容1、用Matlab实现Huffman编码算法程序;2、要求程序输出显示所有的码字以及编码效率;3、设计简单的输入界面(可以是简单的文字提示信息),程序运行时提示用户输入代表信源符号概率的向量;要对用户输入的概率向量进行合法性检查。三、实验原理1、二进制Huffman编码的基本原理及算法(1)把信源符号集中的所有符号按概率从大到小排队。(2)取概率最小的两个符号作为两片叶子合并(缩减)到一个节点。(3)视此节点为新符号,其概率等于被合并(缩减)的两个概率之和,参与概率排队。(4)重复(2)(3)两步骤,直至全部符号都被合并(缩减)到根。(5)从根出发,对各分枝标记0和1。从根到叶的路径就给出了各个码字的编码和码长。2、程序设计的原理(1)程序的输入:以一维数组的形式输入要进行huffman编码的信源符号的概率,在运行该程序前,显示文字提示信息,提示所要输入的概率矢量;然后对输入的概率矢量进行合法性判断,原则为:如果概率矢量中存在小于0的项,则输入不合法,提示重新输入;如果概率矢量的求和大于1,则输入也不合法,提示重新输入。(2)huffman编码具体实现原理:1>在输入的概率矩阵p正确的前提条件下,对p进行排序,并用矩阵L记录p排序之前各元素的顺序,然后将排序后的概率数组p的前两项,即概率最小的两个数加和,得到新的一组概率序列,重复以上过程,最后得到一个记录概率加和过程的矩阵p以及每次排序之前概率顺序的矩阵a。2>新生成一个n-1行n列,并且每个元素含有n个字符的空白矩阵,然后进行huffman编码:将c矩阵的第n-1行的第一和第二个元素分别令为0和1(表示在编码时,根节点之下的概率较小的元素后补0,概率较大的元素后补1,后面的编码都遵守这个原则)然后对n-i-1的第一、二个元素进行编码,首先在矩阵a中第n-i行找到值为1所在的位置,然后在c矩阵中第n-i行中找到对应位置的编码(该编码即为第n-i-1行第一、二个元素的根节点),则矩阵c的第n-i行的第一、二个元素的n-1的字符为以上求得的编码值,根据之前的规则,第一个元素最后补0,第二个元素最后补1,则完成该行的第一二个元素的编码,最后将该行的其他元素按照“矩阵c中第n-i行第j+1列的值等于对应于a矩阵中第n-i+1行中值为j+1的前面一个元素的位置在c矩阵中的编码值”的原则进行赋值,重复以上过程即可完成huffman编码。3>计算信源熵和平均码长,其比值即为编码密码效率。四、learcloseall;%定义HufData/Len为全局变量的结构体globalHufData;globalLendisp('计算机正在准备输出哈夫曼编码结果,请耐心等待……');%原始码字的灰度a=imread('');%分区画出原始图像和灰度直方图figure;subplot(1,2,1)imshow(a);%取消坐标轴和边框axisoffboxofftitle('MATLAB自带图像','f