【精品】信息编码与加密实验指导书

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1、《信息编码与加密》实验指导书桂林电子科技大学信息与通信学院2010年1月实验一霍夫曼编码中信息燔及编码效率的实验3实验二信源编码霍夫曼编码6实验三加密编码DES数据加密算法8实验加密编码RSA公钥密码实验霍夫曼编码中信息爛及编码效率的实验实验目的1.掌握霍夫曼编码中信息爛的定义、性质和计算；2.掌握霍夫曼编码屮平均码字长度的定义和计算；3.掌握霍夫曼编码中编码效率的定义和计算；4.正确使用C语言实现霍夫曼编码中信息爛、平均码长和编码效率的求収。二、实验设备PC机。三、实验内容1.熟练列出霍夫曼编码中信息爛、平均码长和编码效率各自的计算公式

2、；2.正确使用C语言实现计算霍夫曼编码中信息炳、平均码长和编码效率的程序,并在VisualC++环境中验证。四、实验要求按照实验内容和实验步骤完成实验内容，课后完成实验报告。五、实验原理1.霍夫曼编码的基木原理按照概率大小顺序排列信源符号，并设法按逆顺序分配码字字长，使编码的码字为可辨识的。2.平均码长：L二工p(sj*li(单位为：码符号/信源符号)其中，P(Si)为信源Si在q个信源中出现的概率，li为信源Si的二进制霍夫曼编码。3.信息烁H(S)=-Lp(Si)*log2p(Si)(单位为：比特/信源符号)其中，P(Si)为信源Si

3、在q个信源中出现的概率。4.编码效率：n=H(S)/L其中,H(S)为信息爛,L为平均码长。六、实验步骤：1.Huffman编码示例如下图:5152535455000.4k0.4111001011010011222331.根据Huffman编码的例子，用C语言完成计算霍夫曼编码屮信息爛的程序的编写，并在VisualC++环境中验证；2.根据Huffman编码的例子，用C语言完成计算霍夫曼编码中平均码长的程序的编写，并在VisualC++环境屮验证；3.根据Huffman编码的例子，用C语言完成计算霍夫曼编码中编码效率的程序的编写,并在Vi

4、sualC++环境中验证；七.实验参考程序见Huffman^Para.c程序。八.实验思考1.霍夫曼编倡是否是最佳码？2.霍夫曼编码屮各信源符号的码字的长度与其岀现概率Z间有何关系？九.实验报告要求及格式实验报告应在整理与计算实验数据记录的基础上写出。不同的实验类型，要求的实验报告的内容也不同。但侮份实验报告都应有如下的报头：信息编码与加密实验报告姓名班级实验组别同组者实验日期指导教师实验名称实验报告的主要内容应包括：①实验目的；②实验内容；③经过整理的数据及计算结果（列成表格）;①结论与讨论注意：实验报告要求字迹清楚，数据明了，内容齐全

5、。实验二信源编码霍夫曼编码、实验目的1.掌握信息爛的定义、性质和计算；2.掌握平均码字长度和编码效率的计算；3.掌握霍夫曼编码的原理；4.熟练掌握二进制霍夫曼码的编码步骤；5・正确使用C语言实现霍夫曼编码。二、实验设备PC机。三、实验内容1.熟练画出霍夫曼编码图，正确求出字符串的二进制霍夫曼编码；2.用C语言正确编程，实现霍夫曼编码、解码，并在VisualC++环境中验证。四、实验要求按照实验内容和实验步骤完成实验内容，课厉完成实验报告。五、实验原理1.霍夫曼编码的基本原理按照概率大小顺序排列信源符号，并设法按逆顺序分配码字字长，使编码的

6、码字为可辨识的。2.平均码长：L二工p(sj*h(单位为：码符号/信源符号)其中，P(Si)为信源Si在q个信源中出现的概率，h为信源Si的二进制霍夫曼编码。3.信息烁H(S)=-工p@)*10g2p(sj(单位为：比特/信源符号)其中，p(Si)为信源Si在q个信源中出现的概率。4.编码效率：H二H(S)/L其中，H(S)为信息爛，L为平均码长。六、实验步骤:1.将g个信源符号按概率分布的大小，以递减次序排列起来，设1.用“0”和“1”码符号分别代表概率最小的两个信源符号，并将这两个概率最小的符号合并成一个符号，合并的符号概率为两个符号

7、概率之和，从而得到只包含q-l个符号的新信源，称为缩减信源。2.把缩减信源的符号仍旧按概率大小以递减次序排列，再将其概率最小的两个信源符号分别用“0”和“1”表示，并将具合并成一个符号，概率为两符号概率之和，这样又形成了q-2个符号的缩减信源。3.依此继续下去，直至信源只剩下两个符号为止。将这最后两个信源符号分别用“0”和“1”表示。4.然后从最后一级缩减信源开始，向前返回，就得出各信源符号所对应的码符号序列，即对应的码字。七、实验参考程序见Huffman,c程序。八、实验思考1.霍夫曼编码构造二义树时父节点、左节点、右结点分别是什么？2

8、.为何说霍夫曼编码能够有效压缩码长？九、实验报告要求及格式实验报告应在整理与计算实验数据记录的基础上写出。不同的实验类型，要求的实验报告的内容也不同。但每份实验报告都应有如下的报头：信息编码与