【正文】 String39。 20set(,39。 N1= num2str(N)。erms=sqrt(sum(e(:).^2)/(m*n))c = num2str(erms)。%對(duì)截取后的變換系數(shù)進(jìn)行 DCT 逆變換axes()。%重新排列系數(shù)矩陣I2=blkproc(b2,[8 8],39。for i=1:n coe(ind(1:snum),i)=0。[y,ind]=sort(coevar)。%將圖像分割為 8*8 的子圖像進(jìn)行 DCTcoevar=im2col(dctcoe,[8 8],39。%產(chǎn)生 8*8 的 DCT 矩陣dctcoe=blkproc(I1,[8 8],39。同 時(shí) ， 我 也 要 感謝那些跟我一起走過(guò)風(fēng)雨的同學(xué)們，因?yàn)橛心銈兊南喟?，我才有多彩的大學(xué)生活。致 謝：非 常 感 謝 黃 劍 航 老 師 對(duì) 我 的 悉 心 指 導(dǎo) ， 使 我 能 夠 順 利 地 完 成 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 。而運(yùn)用某種變換去掉數(shù)字圖像在空間和時(shí)間上的相關(guān)性對(duì)信源進(jìn)行有損壓縮編碼。⑤ 運(yùn)行以編寫(xiě)好代碼的 GUI 界面，選擇【Open】下大小為 像素、灰度級(jí)為 256 的256?coin 圖像和【Operations】的【huffman】選項(xiàng)，進(jìn)行 huffman 編碼可得如 26 圖結(jié)果：圖 26 實(shí)現(xiàn) huffman 編碼功能圖按照以上步驟創(chuàng)建好的 GUI 界面實(shí)現(xiàn)的功能有：選擇【Open】下的任何一張圖像；選擇Operations 下的子菜單中的任何一編碼計(jì)算并顯示原始圖像和解碼后圖像的大小、均方根誤差、壓縮比 cr 以及解碼后的圖像；關(guān)閉運(yùn)行的界面。Operations 下的子菜單17RLE、huffman、DPCM、DCT、FFT、hadamard 、wavlet 、JEPG 對(duì)應(yīng)用來(lái)實(shí)現(xiàn)行程編碼、線(xiàn)性預(yù)測(cè)編碼、變換編碼、小波編碼、JEPG 編碼。菜單欄的整體排版如圖 23 所示： 圖 23 菜單欄安排圖運(yùn)行界面 GUIE，可得如圖 24 所示：圖 24 最終布置圖④ 在 M 文件中編寫(xiě)對(duì)應(yīng)功能代碼。③ 將各種編碼方法均設(shè)置在菜單欄上，可以使界面不會(huì)那么的凌亂，則打開(kāi) Menu Editer 窗口設(shè)計(jì)兩個(gè)菜單項(xiàng) File、Operations，其中 File 包含的子菜單有 Open 和 Exit，Operations 包含的子菜單有RLE、huffman、DPCM、DCT、FFT、hadamard 、wavlet 、JEPG。5 總體設(shè)計(jì)在 matlab 環(huán)境中，GUI 是一種圖形窗口，其包含了許多種的對(duì)象并提供了集成了 GUI 所有支持控件的界面設(shè)計(jì)工具集——GUIE，成就了 GUI 方便高效的開(kāi)發(fā)。編寫(xiě) matlab 程序時(shí)，除了用到 DCT 變換和 huffman 編碼所有的函數(shù)，如：blkproc 、dct2(x)、size、idct2(x) 、 DCHuffmanEncoding、round 等函數(shù)，還用到了 ZigZag 函數(shù)來(lái)分別對(duì) DC 系數(shù)和 AC 系數(shù)掃描和編碼以及矩陣系數(shù)替換等基本 matlab 編程語(yǔ)句。將基于 DCT 的變換編碼與小波編碼進(jìn)行比較總結(jié)出小波編碼的優(yōu)點(diǎn)，表 5 如下所示：表 5 FFT 和小波編碼運(yùn)行結(jié)果比較表編碼 原始圖像數(shù)據(jù)大?。? 壓縮后數(shù)據(jù)大小： 均方根誤 erms= 壓縮比 cr=基于 DCT 的變換編碼 65536 32768 基于 DCT 的變換編碼 65536 8192 小波編碼 65536 6 由上表可得：與 DCT 相比，小波編碼有更高的壓縮比，因?yàn)樾〔ň幋a去除了所有的相關(guān)性，這是14DCT 所不能達(dá)到的。其編解碼系統(tǒng)如圖 17 所示：原 始 圖 像 加 噪 圖 像 得 到 aar的 濾 波 器h 相關(guān)計(jì) 算 閾 值 去 噪 和 壓 縮 圖 像 重 構(gòu) 圖 像進(jìn) 行 小 波 分 解恢 復(fù) 圖 像圖 17 直接閾值編碼法的編解碼系統(tǒng)圖在這種方法中用 imnoise 函數(shù)對(duì)圖像信號(hào)進(jìn)行加噪，用 wfilters 函數(shù)得到 haar 濾波器的分解和重構(gòu)的濾波器，用 wavedec2 函數(shù)和得到的分解濾波器對(duì)加噪信號(hào)進(jìn)行 2 層二維的小波分解并得到分解結(jié)構(gòu)[c,s]，用 wdcbm2 函數(shù)得到閾值和保留的系數(shù)，用 wdencmp 對(duì)圖像進(jìn)行重構(gòu)。例如：傅里葉（Fourier ）變換的局限性。將以上兩種變換編碼結(jié)果制作為一張表，表 4 如下所示：表 4 三種變換編碼結(jié)果匯總表壓縮比 cr= 變換編碼 原始圖像數(shù)據(jù)大?。?壓縮后數(shù)據(jù)大小： 均方根誤差 erms=基于 DCT 的變換編碼 65536 32768 基于 HT 的變換編碼 65536 32768 基于 DCT 的變換編碼基于 HT 的變換編碼655366553681928192由表 4 可得：在壓縮比相同的情況下（即丟棄的系數(shù)個(gè)數(shù)相同），DCT 的均方根誤差 erms 相對(duì)比較小，也就是 DCT 比 HT 有更強(qiáng)的信息集中能力。編寫(xiě) matlab 程序時(shí)，先用 blkproc 和 hadamard 函數(shù)對(duì)圖像進(jìn)行分割為 個(gè)大小為??2568的子圖像進(jìn)行哈達(dá)瑪變換，則每一個(gè)子圖像中均有 64 個(gè)的傅里葉系數(shù)，再用 im2col 函數(shù)將8?的圖像塊排列成向量，根據(jù)設(shè)置的壓縮比 cr 確定要變零的系數(shù)個(gè)數(shù) snum 并將最小的 snum 個(gè)變化系數(shù)設(shè)置為 0，接著要 col2im 函數(shù)將向量重新排列成圖像塊以便圖像的復(fù)原，最后用 blkproc 和hadamard 函數(shù)對(duì)新的圖像塊進(jìn)行逆哈達(dá)瑪變換來(lái)恢復(fù)圖像和計(jì)算均方根誤差 erms 來(lái)體現(xiàn)哈達(dá)瑪變換的信息集中能力。經(jīng)過(guò)量化編碼的數(shù)據(jù)如下：由上可得：量化編碼將 64 個(gè)變換系數(shù)中最小的 56 個(gè)變換系數(shù)變 0，而保留 8 個(gè)比較大的變換系數(shù)。接著用 col2im 函數(shù)將向量重新排列成圖像塊以便圖像的復(fù)原，最后用 blkproc 和 dctmtx(8) 函數(shù)對(duì)新的圖像塊進(jìn)行逆 DCT 變換來(lái)恢復(fù)圖像和計(jì)算均方根誤差 erms 來(lái)體現(xiàn) DCT 的信息集中能力。因而，被圖像壓縮領(lǐng)域廣泛的運(yùn)用。變換編碼是一種基于某種變換的編碼方法，其只對(duì)變換域上有用的低頻信息進(jìn)行量化、編碼、傳輸，而丟棄那些沒(méi)用的高頻分量。由表 3 可得：要對(duì)黑白二值化圖像進(jìn)行編碼，最好選擇 RLE 編碼。由于線(xiàn)性預(yù)測(cè)編碼是對(duì)圖像的預(yù)測(cè)誤差進(jìn)行編碼的一種無(wú)損壓縮編碼，也通過(guò)顯示原始圖像和預(yù)測(cè)誤差的直方圖，來(lái)反映經(jīng)過(guò)預(yù)測(cè)編碼去除圖像冗余的情況。 線(xiàn)性預(yù)測(cè)編碼（DPCM,Different Pulse Code Modulation）差值脈沖編碼調(diào)制（Different Pulse Code Modulation） ，即線(xiàn)性預(yù)測(cè)編碼（DPCM）是對(duì)圖像的預(yù)測(cè)誤差進(jìn)行編碼的一種無(wú)損壓縮編碼。其運(yùn)行結(jié)果如圖 6 所示：圖 6 對(duì) boat 圖像進(jìn)行 huffman 編解碼結(jié)果圖由圖 6 可得： =58986， =65536，則壓縮比 cr= =。Huffman 編碼，這里選用大小為 像素、灰度級(jí)為 256 的 coin 圖像，對(duì)其進(jìn)行 huffman256?編碼來(lái)實(shí)現(xiàn)圖像壓縮的目的。對(duì)灰度圖像進(jìn)行行5程編碼后圖像的大小與原始圖像大小相比，其需要更大的存儲(chǔ)空間，沒(méi)不到壓縮圖像的目的。其編解碼結(jié)果如圖 3 所示4圖 3 cameraman 圖像進(jìn)行行程編碼結(jié)果圖由圖 3 可得： =112224， =65536，則壓縮比 cr= =。例如：編碼前：hhhhhbbmmmmmm 編碼后：h5b2m6行程編碼如圖 2 所示：圖 2 行程編碼系統(tǒng)圖對(duì)于行程編碼的研究，這里選用大小為 像素、灰度級(jí)為 256 的 cameraman 圖像，對(duì)其56?進(jìn)行行程編碼來(lái)實(shí)現(xiàn)圖像壓縮的目的。在仿真軟件 matlab 中用相應(yīng)的函數(shù)計(jì)算均方根誤差 erms、原始圖像數(shù)據(jù)大小和壓縮后數(shù)據(jù)大小 ，通過(guò)利用公式 計(jì)算 cr 以便衡量壓縮編碼的性能。3 研究?jī)?nèi)容這里主要是對(duì)有損壓縮和無(wú)損壓縮編碼方法進(jìn)行分類(lèi)研究。也可用編碼效率、平均碼字長(zhǎng)度、冗余度。有些失真是人眼所不能察覺(jué)的，有損壓縮就是利用人眼的這一視覺(jué)特性來(lái)進(jìn)行壓縮的。對(duì)原始圖像進(jìn)行存儲(chǔ)、記錄和傳輸為其提供了可能，那么必須對(duì)數(shù)字圖像的信息進(jìn)行有效的壓縮。 pression coding。 壓縮編碼