Задание 4. Исследовать эффективность сжатия файлов различных форматов

Введение

Сжатие информации - проблема, имеющая достаточно давнюю историю. Методы сжатия информации разрабатывались одновременно с разработкой но-вых методов помехоустойчивого кодирования и шифрования информации.

Сжатие информации позволяет в единицу времени передать больший объем данных. Это актуально для сетевых технологий, например, при трансляции футбольного матча через Интернет.

В процессе выполнения данной лабораторной работы исследуются три ме-тода сжатия информации: RLE, Шеннона-Фано и Хаффмана.

3

_______________________________________________________________________________

Лабораторная работа

Методы сжатия информации

Подготовка к работе

По указанной литературе изучить принципы сжатия без потерь, порядок работы с архиваторами, ответить на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы

2.1. Перечислите известные Вам методы сжатия информации без потерь.

2.2. В чем состоит отличие методов сжатия с потерями и без потерь?

2.3.Сколько бит в управляющем байте отводят для указания числа по-вторяющихся байтов при сжатии методом кодирования длин серий?

2.4. О чем говорит равенство единице старшего бита в управляющем байте при сжатии методом кодирования длин серий?

2.5. Перечислите известные Вам архиваторы.

2.6. Целесообразно ли выполнять сжатие файлов формата JPEG, MP3, MPEG?

2.7. Рисунок какого формата будет сжат сильнее BMP или JPEG?

2.8. Какой код является неравномерным: RLE или Хаффмана?

2.9. Что называется кодом?

2.10. Чем отличаются алгоритмы построении кодов Шеннона-Фано и Хаффмана?

2.11. Перечислите коды, которые обладают свойством префиксности.

2.12. Что называется входным алфавитом?

4

_______________________________________________________________________________

Задания на выполнение лабораторной работы

Задание 1. Выполнить сжатие информации методом RLE

Выполнить вручную кодирование сообщения методом RLE. В качестве ис-ходной фразы взять текст из табл. 3.1. С помощью таблицы CP-1251 (см. При-ложение 1) перевести символы заданной фразы в десятичные числа, а затем де-сятичные числа перевести в двоичные. Выполнить сжатие информации, вычис-лить контрольные суммы и коэффициент сжатия.

Табл. 3.1.

_______________________________________________________________________________

3.2. Задание 2. Выполнить сжатие информации методом Шеннона-ФаноИспользуя фразу из табл. 3.1, построить кодовое дерево и определить коэф-

фициент сжатия методом Шеннона-Фано.

3.3. Задание 3. Выполнить сжатие информации методом ХаффманаИспользуя фразу из табл. 3.1, построить кодовое дерево и определить коэф-

фициент сжатия методом Хаффмана.

Задание 4. Исследовать эффективность сжатия файлов различных форматов

С помощью стандартного архиватора (WinZip, WinRar, 7-Zip и т.п.) вы-полнить сжатие различных документов, тип которых указан в таблице 3.4.1

В качестве текстового документа нужно взять файл, который не содержит рисунков. Число символов должно быть более 3000 знаков.

Фотографии нужно взять на сайте samara.psati.ru в соответствии с вари-антом (таблица 3.4.2.). Следует взять одну фотографию из указанного раздела.

6

_______________________________________________________________________________

В качестве рисунка формата BMP нужно взять изображение флага госу-дарства в соответствии с таблицей 3.4.3.

Табл.3.4.3

Видеоклип желательно снять самостоятельно (с помощью видеокамеры, цифрового фотоаппарата, мобильного телефона, планшетника).

В качестве звукового файла используйте своѐ любимое музыкальное про-изведение.

7

_______________________________________________________________________________

Методические указания