霍夫曼编码及其效率的研究开题报告

1. 研究目的与意义

在当今的信息化社会中，如何高效地运用时间与空间变得至关重要，随着人们对数字业务与服务的需求与日俱增，如何去除有限空间内信息之间的重复、继而提升资源利用，就变得非常必要。然而霍夫曼编码一种统计编码。属于无损压缩编码。霍夫曼编码的码长是变化的，对于出现频率高的信息，编码的长度较短；而对于出现频率低的信息，编码长度较长。这样，处理全部信息的总码长一定小于实际信息的符号长度。

2. 国内外研究现状分析

数据压缩的研究过程一直有两个发展方向:一个是许多数学家所致力于的建立信源和数据压缩的数学模型，并从中找出衡量数据压缩质量的技术指标及最优压缩性能指标;另一个则是众多的工程技术人员所进行的工作，他们的研究重点为建立一个能实现数据压缩功能的系统，以服务于工程应用，或者对这些数据压缩系统进行分析或模拟，以确定它们的性能指标。

在国外，数据压缩技术的研究及应用已经有十几年的历史。到现在已经有一些比较成熟的算法。比较典型的有lempel-ziv-welchencoding(简称lzw的压缩算法）、lempel-ziv算法（包括lz77算法、lz78算法）、huffmancoding（简称huffman算法）

我国在近年来的数据压缩技术的应用方面也取得了很大进步不欠，国内已有许多单位开展了火箭遥测数据压缩技术的研究，并取得了较好的压缩效果。清华大学的人脸识别技术也很好的利用了数据压缩技术。另外，北京中电达通通信科技有限公司的历史数据高效压缩存储系统datamerger，特别适用于解决电信行业中大量历史数据的管理和存储，同时也解决了低廉的二级存储方案不能满足管理查询和分析的问题。

3. 研究的基本内容与计划

了解matlab的产生，发展，应用；matlab中关于图像编码的相关函数及其使用方法；

了解变长编码的原理及常用变长编码方法；

掌握huffman编码的原理，方法和特点。

4. 研究创新点

编出来的码都是异字头码，保证了码的唯一可译性。

由于编码长度可变。因此译码时间较长，使得霍夫曼编码的压缩与还原相当费时。

霍夫曼方法构造出来的码不是唯一的。