Технической реализации эффективных кодов

С помощью главного меню можно получить информацию о способах эффек­тивного кодирования и как работать с данной программой.

Во второй части лабораторной работы применяется кодирование по Хаф­фмену. Порядок действий аналогичен выполнению первой части лабораторной работы.

Заключительной частью лабораторной работы является построение дерева Хаффмена для кодирования небольшого текста. Эта часть является чисто демонстрационной. В ней шаг за шагом рассматривается процесс кодирования и построения дерева Хаффмена.

В окно с надписью "Текст для кодирования" вводится подготовленный текст. Во всех случаях для продолжения работы нажимается F10, для возврата назад – F9, подсказка – F1. Рядом в окне показывается частота появления букв в тексте. Для удобства можно передвигаться по тексту и выбрав любую букву клавишей <ENTER>, наглядно посмотреть эту букву в тексте. Она будет выделена другим цве­том.

На следующем этапе строится дерево Хаффмена. Дерево расшифровывается следующим образом. Красный прямоугольник – узел дерева, соответствующий букве. В нижней половине прямоугольника выводится сама буква, а в верхней – количество вхожде­ний этой буквы в текст. Серые узлы дерева – узлы, которые получились в про­цессе свертки. Число внутри такого узла показывает общую сумму вхождений. Ка­ждому ребру дерева присваивается “0” или “1”. Чтобы определить код конкретной буквы, входящей в текст, необходимо пройти путь от начала дерева до этой буквы в его конце, накапливая символы (“0” или “1”) при перемещении по ребрам дерева.

Задание

Выполняется при домашней подготовке

1. Изучить описание и рекомендованную литературу, изучить методы построения и технической реализации эффективных кодов.

2. По конкретным значениям вероятностей встречаемости букв, заданных студенту препо­давателем или выбранно самостоятельно (отличающихся от рассмотренного в описании, не более 8 букв и нетривиальный случай), построить эффективный код, используя методики Шеннона-Фено и Хаф­фмена.

3. Вычислить энтропию источника и среднюю длину комбинации полученного кода.

4. Подготовить небольшой текст на 150–200 букв для построения дерева кодирования демонстраци­онной программой.

Выполняется в лаборатории

1. Используя построенный код по методу Шеннона-Фено и Хаффмена пра­вильно расставить диоды в схемах кодирующего и декодирующего устройства.

2. Проверить работоспособность системы передачи.

3. Ввести текст для построения дерева кодирования.

4. Зарисовать таблицу и дерево Хаффмена.

5. Подсчитать выигрыш от записи текста эффективным кодом.

Требования к отчету

Отчет должен включать:

1. таблицу построения эффективного кода по методике Шеннона-Фено;

2. схемы шифратора и дешифратора для построенного кода;

3. таблицу и кодовое дерево, иллюстрирующие построение эффективного кода по методике Хаффмена.

4. Результаты расчетов энтропии источника и среднюю длину кода для буквы, отдельно для заданного Вами алфавита из 8 букв и текста.