编码理论复习(1) 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/22 11:43:15星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

编码复习(仅供参考)

一、填空题

1、 在二进制编码中,当信源给定后,无失真信源压缩的极限值是(信源熵H(U)),有失真信源压缩的极限值是(信息率失真函数R(D))。

2、 对A、B、C、D四个符号进行二元等长编码,则每个符号至少要用(2)位符号?若对该信源进行3次扩展,则平均码长最小值为(6)。 3、 保密学的两个分支是__密码编码学__和___密码分析学____。

4、 现代密码学的核心密码体制是__双钥密码体制(或称公开密钥密码体制)___。

5、 已知GF(2)中的一个码组的全部码字为{000000, 001110, 010101, 011011, 100011, 101101, 110110},若将该码组用于检错,能检出___2_位错码,若将该码组用于纠错,能纠出___1___位错码。

26、 信源U={0,1,2},接受变量为V={0,1,2},失真函数为d(ui,vj)?(ui?vj),

?014???Dij??101?则失真矩阵为_______。

???410?7、 在通信系统中,编码问题可分为___信源编码___、__信道编码__、 ___保密

编码____三类。

8、 自信息量的含义包括:事件发生前表示事件发生的__不确定性__,事件发生后表示事件所能提供的__信息量___。

9、 二元序列为:111 110 001 100 001 111,则对应的游程长度序列为:__53244____。

10、密码学的五元组是明文空间、__密文空间 __、__加密算法____、__密钥空间___、解密算法。

11、解除信源相关性的两种主要编码方式是__预测编码__、__变换编码__。

二、判断题

1、满足kraft不等式的码是惟一可译码。(? ) 2、信源符号等概率分布时,信息熵最大。( √)

3、采用Huffman编码编出的码不是惟一的,但这并不影响编码效率和数据压缩性能。(√ )

4、惟一可译码一定是即时码。(? ) 5、连续信源的绝对熵为无穷大。( √ )

6、某一信源,不管它是否输出符号,只要这些符号具有某些概率特性,就有信

息量。 (√ ) 7、异前缀码不一定是即时码。 ( ? )

8、二进制编码中,要使信息率小于R(D),平均失真一定会超过失真限度D。

(?

9、对于离散信源,只有当失真矩阵中每行至少有一个零元素时,才有R(Dmin=0)=H(U)。 ( √ ) 10、连续信源的差熵代表了连续信源输出的信息量。( ? )

三、简答题

1、 缩短码与原码的纠检错能力是否相同?为什么?

答:缩短码与原码的纠检错能力相同,因为缩短码删除的都是0码元,对纠

检错性能没有影响。 2、 随机编码时,选择码字所遵循的原则是什么?

答:在rN个长度为N的码符号序列中选择M个作为代表消息的码字,其选择必须遵循的原则为:M个码字中,任何两个不同的码字间的汉明距离要尽量大,即码字之间越不相似越好。

3、 简述离散无失真编码的实质?

答;离散无失真信源编码的实质是一种统计匹配编码,是根据信源符号的不同概率分布来分配与之相对应的码字。对概率大的、经常出现的符号分配短的码字,对概率小的、不经常出现才符号分配长的码字。这样使得信源符号的平均码长最短,从而保证信息传输系统的有效性。

4、 简述变换编码能够实现数据高压缩率的原因?

答:变换编码就是将原来在空间域上描述的信号,通过一种数学变换变换到变换域中进行描述。这些变换系数之间的相关性明显下降,并且能量常常集中于低频或低序系数区域中,这样就能较容易地实现码率的压缩. 四、计算题

1、设信源符号集U?{a0,a1,a2,a3},求信源序列S?a0a0a2a3a1a1a0a0a0a3a2的段匹配码。

解:将信源序列分成7段

a0, a0a2, a3, a1, a1a0, a0a0, a3a2

C=7 段号所需码长:l1??lb7??3

m=4 信源符号所需码长:l1??lb4??2 段号 段号编码 信源符号 符号编码 1 000 2 001 a0 00 3 010 a1 01 4 011 a2 10 a3 11 5 100 6 101 7 110 则信源对应的编码序列为

000 000 010 010 010 110 110 110 001 001 010 000 110 111 0 2、(设有一个离散无记忆信源如下:

bcd??U??a ????? P0.1250.50.1250.25????试求其Huffman编码和费诺编码,并求其编码效率。

解:Huffman编码

符号bda概率0.50.250.1250.125010.2510.50.50.25010.501码字101000001码长1233

c

H(U)?? L? ?? 费诺编码

?p(u)lbp(u)?1.75(比特/信源符号)

iiiii?p(u)li?1.75(码符号/信源符号)

H(U)?100% L概率0.50.250.1250.12501010101110111233

符号bdac码字0码长1 其信源熵和平均码长与Huffman码都相同,因此编码效率也为100%