信源编码的软件实现

摘?? 要 摘要：最佳信源编码方法在信源编码中的应用非常广泛，而其中尤其以哈夫曼编码应用最为广泛。除了应用于传统的莫尔斯电码、二进制编码等领域外，哈夫曼编码还大量的被应用在数据压缩、图像处理、音视频编解码、广播电视、网络通信、工程机械、科学计算、信号处理、组合优化等诸多领域。 本文首先给出了信息论和信源编码方面的基础知识，以帮助读者理解全文的知识脉络。并通过和另外两种最佳编码方法——香农编码方法和费诺编码方法在原理上的对比研究给出了哈夫曼编码的优点。然后重点讨论了哈夫曼编码在信源编码中的应用，并给出了一个用C语言实现的完整示例程序。同时本文通过对比研究，在参考其他人对哈夫曼编码方案进行的改进思路的基础上，提出了针对不同应用场合的算法改进和优化建议。 限于本文篇幅以及对读者数学要求较高的原因，本文未对文中提到的大多数定理给出详细的证明过程。读者如果需要了解更多的信息，可以参阅本文中列出的参考文献。 关键词：信息量 通信熵? 信源编码??? 最佳编码??? 哈夫曼编码 1.1??? 本课题研究的内容 本文首先给出了信息论和信源编码方面的基础知识，以帮助读者理解全文的知识脉络。并通过和另外两种最佳编码方法——香农编码方法和费诺编码方法在原理上的对比研究给出了哈夫曼编码的优点。然后重点讨论了哈夫曼编码在信源编码中的应用，并给出了一个用C语言实现的完整示例程序。同时本文通过对比研究，在参考其他人对哈夫曼编码方案进行的改进思路的基础上，提出了针对不同应用场合的算法改进和优化建议。 1.2??? 本课题研究的意义 哈夫曼编码是一种无失真的压缩编码方式，除了应用于传统的莫尔斯电码、二进制编码等领域外，哈夫曼编码还大量的被应用在数据压缩、图像处理、音视频编解码、广播电视、网络通信、工程机械、科学计算、信号处理、组合优化等诸多领域。在信源端采用哈夫曼编码可以降低信息冗余度，提高传输效率，因此研究哈夫曼编码在信源编码中的应用和实现具有很强的现实意义。 1.3??? 本文的主要工作和安排 本文给出了一个用C语言实现的哈夫曼编码的具体例子，对于进行工程实践具有借鉴作用。本文的结构和安排如下：第二章简要介绍了信息论的有关基础知识，为后面的章节做准备；第三章着重介绍了离散信源编码，这也是本文关注的重点；第四章详细说明了哈夫曼编码的实现细节并进行了分析；第五章对全文进行了总结并给出了改进思路。