BÁO CÁO THӴC HÀNH TRUYềN THÔNG ĐA PHƯƠNG TIỆN (6405

 Công nghệ nén này có đ ợc là dựa trên cơ sở gán các mã ngắn hơn cho các  Mư là Để đảm bảo cho kết quả giải duy nhất nếu không có mã nào là tiền tố  Số l ợng các Bit của các ký tự đ ợ

Tr ờng Đại Học Thông Tin Liên Lạc

Khoa Công Ngh Thông Tin

BÁO CÁO TH C HÀNH TRUY N THÔNG ĐA PH ƠNG TI N (6405)

Nhóm 2 GVHD: Đại úy, Ths Nguy n Trung Hi u

Kh hàHòa,à g yà 5àth gà à ă à 7

Tr ờng Đại Học Thông Tin Liên Lạc Khoa Công Ngh Thông Tin

BÁO CÁO TH C HÀNH TRUY N THÔNG ĐA PH ƠNG TI N (6405)

Nhóm 2

Lê Trịnh Thiên Thạch

GVHD: Đại úy, Ths Nguy n Trung Hi u

I Gi ới thi u mã hóa HUFFMAN

 Mã hóa Huffman (David A Huffman)là một thuật toán mư hóa dùng để nén

 Nén Huffman là một trong những ph ơng pháp nén phổ biến Việc mã hoá

này dựa trên ph ơng thức mư hoá theo độ dài thay đổi của các bit cho từng

ký tự

 Công nghệ nén này có đ ợc là dựa trên cơ sở gán các mã ngắn hơn cho các

 Mư là Để đảm bảo cho kết quả giải duy nhất nếu không có mã nào là tiền tố

 Số l ợng các Bit của các ký tự đ ợc mã hoá là khác nhau Ký tự có tần xuất

Để xác định đ ợc bảng mư Huffman, chúng ta đi xây dựng cây nhị phân

II Giới thi u cây nhị phân HUFFMAN

 Là cây nhị phân, mỗi nút chứa ký tự và trọng số (tần suất của ký tự đó)

 Mỗi ký tự đ ợc biểu diễn bằng 1 nút lá (tính tiền tố)

 Nút cha có tổng ký tự, tổng trọng số của 2 nút con

 Các nút có trọng số, ký tự tăng dần từ trái sang phải

 Các nút có trọng số lớn nằm gần nút gốc Các nút có trọng số nhỏ nằm xa nút

1 Nén với mã HUFFMAN

 Mã Huffman

 Là chuỗi nhị phân đ ợc sinh ra dựa trên cây Huffman

 Mã Huffman của ký tự là đ ờng dẫn từ nút gốc đến nút lá đó

 Sang trái ta đ ợc bit 0

 Sang phải ta đ ợc bit 1

 Có độ dài biến đổi (tối u bảng mã)

 Các ký tự có tần suất lớn có độ dài ngắn

 Các ký tự có tần suất nhỏ có độ dài dài hơn

 Nén huffman không mất thông tin

 Nén không mất thông tin

 Dựa trên thống kê tần số: những ký tự xuất hiện nhiều lần, sử dụng ký

 Thuật toán hiệu quả sử dụng: nén jpg, …

 Ý t ởng:

 Xây dựng bộ mã huffman

 Đọc ký tự, chuyển sang dãy bit mới

 Gửi đến nơi nhận.q

 Đọc dãy bit, nhận dạng ký tự chuyển về ký tự cũ

2 Xây d ng mã HUFFMAN

 Ý t ởng:

 Xây dựng bảng thống kê tần số xuất hiện của các ký tự cần mã hóa

 Mỗi phần tử đ ợc xem nh là đỉnh của một cây

 Lặp cho đến lúc chỉ còn một cây

 Chọn 2 cây có trọng số bé nhất ghép thành một cây mới

 Từ đỉnh duyệt cây

 Nếu về bên trái chọn bit 0

 Về phải chọn bit 1

 Đến lá thì dưy bit đư duyệt chính là mã mới của ký tự

3 Xây d ng cây nhị phân HUFFMAN

B1: Tạo N cây, mỗi cây chỉ có một nút gốc, mỗi nút gốc chỉ chứa một kí tự và

B2: Lặp lại thao tác sau cho đến khi chỉ còn 1 cây duy nhất:

 Ghép 2 cây con có trọng số gốc nhỏ nhất thành 1 nút cha, có tổng ký tự,

 Xóa các cây đư duyệt

 Điều chỉnh lại cây nếu vi phạm tính chất

Ví d ụ:

4 u điểm và nh ợc điểm

 u điểm:

 Hệ số nén t ơng đối cao

 Ph ơng pháp thực hiện t ơng đối đơn giản

 Đòi hỏi ít bộ nhớ

 Nh ợc điểm:

 Mất 2 lần duyệt file khi nén

 Phải l u trữ thông tin giải mã vào file nén

 Phải xây dựng lại cây Huffman khi giải nén

III Bài tập th c hành

Đề: Vẽ cây nhị phân phân Huffman cho tập ký tự sau

Sau khi sắp xếp theo thứ tự thì bắt đầu vẽ cây HUFFMAN

Bên trái 0

Bên phải 1

Ký tự Mã Huffman

A 01

B 101

C 11110

D 1110

E 110

F 100

G 00

H 11111

Sau khi làm xong ta có thể rút ra một hệ quả là:

 Ký tự nào xuất hiện càng ít thì chuỗi bit càng dài nh ký tự A xuất hiện 8 lần

thì số bit chỉ có 2 và ký tự H xuất hiện 2 lần thì chuỗi bit có 5 ký tự

 Đó chính là u điểm của Huffman, nó sẽ biến 1 ký tự có số lần xuất hiện

 Do đó khi ta nén xuống thì sẽ giảm đ ợc độ chiếm không gian, tuy nhiên với

Huffman một số tr ờng hợp sau khi nén xong thì không gian lại nhiều hơn Ngoài ra còn l u ý

Cây nhị phân này có 15 node đếm từ gốc xuống, và cây nhị phân này có 8 ký tự