基于哈夫曼編碼的圖像編解碼系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)-資料下載頁(yè)
2024-08-31 17:32本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】學(xué)生姓名：王鳴專業(yè)班級(jí)：信息sy1001班。要求完成的主要任務(wù):. 第1-18周：理論講解。第19周：理論設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)室安裝調(diào)試以及撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告。地點(diǎn):鑒主15樓通信實(shí)驗(yàn)室四。武漢理工大學(xué)《信息處理課群綜合訓(xùn)練與設(shè)計(jì)》
【正文】 ndex=1。 code=0。 vectorindex=vectorindex+1。 end end vector=reshape(vector,)。 符號(hào)概率計(jì)算函數(shù) %%%%%%%%%%%%%%%%函數(shù) frequency 計(jì)算各符號(hào)出現(xiàn)的概率 %%%%%%%%%%%%%%% % 信息處理課群綜合訓(xùn)練與設(shè)計(jì) 基于哈夫曼編碼的圖像編解碼系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn) %信息 SY1001 班 王鳴 0121009320403 function f=frequency(vector) if~isa(vector,39。uint839。) error(39。input argument must be a uint8 vector39。)。 end f=repmat(0,1,256)。 len=length(vector)。 for index=0:255 武漢理工大學(xué)《 信息處理課群綜合訓(xùn)練與設(shè)計(jì) 》 14 f(index+1)=sum(vector==uint8(index))。 end f=f./len。 節(jié)點(diǎn)添加函數(shù) %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%函數(shù) addnode 添加節(jié)點(diǎn) %%%%%%%%%%%%%%%%%%% % 信息處理課群綜合訓(xùn)練與設(shè)計(jì) 基于哈夫曼編碼的圖像編解碼系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn) %信息 SY1001 班 王鳴 0121009320403 function codeword_new=addnode(codeword_old,item) codeword_new=cell(size(codeword_old))。 for index=1:length(codeword_old) codeword_new{index}=[item codeword_old{index}]。 end 解碼返回符號(hào)函數(shù) %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%函數(shù) decode 返回碼字對(duì)應(yīng)的 符號(hào) %%%%%%%%%%%%% % 信息處理課群綜合訓(xùn)練與設(shè)計(jì) 基于哈夫曼編碼的圖像編解碼系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn) %信息 SY1001 班 王鳴 0121009320403 function byte=decode(code,info) byte=(code)。 武漢理工大學(xué)《 信息處理課群綜合訓(xùn)練與設(shè)計(jì) 》 15 4 系統(tǒng)仿真結(jié)果 程序運(yùn)行結(jié)果 根據(jù)設(shè)計(jì)好的程序加載到 MATLAB 軟件中 (即 m文件 )，運(yùn)行輸出結(jié)果 。 （ 1） 選擇一幅位圖圖像（ ）進(jìn)行哈夫曼編碼壓縮編碼，得到輸出結(jié)果如 下： 圖 41 位圖圖像壓 縮編碼輸出結(jié)果 1 圖 42 位圖圖像壓縮編碼輸出結(jié)果 2 武漢理工大學(xué)《 信息處理課群綜合訓(xùn)練與設(shè)計(jì) 》 16 （ 2） 選擇一幅 jpg 圖像（王鳴 .jpg）進(jìn)行哈夫曼編碼壓縮編碼，得到輸出結(jié)果如 下： 圖 43jpg 圖像壓縮編碼輸出結(jié)果 1 圖 44jpg 圖像壓縮編碼輸出結(jié)果 2 程序運(yùn)行結(jié)果分析 （ 1） 圖像 壓縮、解壓縮整個(gè)過(guò)程大約要花 2~3 min，一開始不知道，以為死機(jī)，后來(lái)稍等會(huì)就會(huì)出結(jié)果； （ 2） 認(rèn)真觀察原始 圖像和新圖像，比較發(fā)現(xiàn)：新舊的位圖圖像視覺(jué)效果相差不大，但是其文件大小卻變小了。如 watch 圖像 262144bytes 減小到 233877bytes。壓 縮率為 。由此可說(shuō)明，哈夫曼編碼是一種無(wú)損壓縮編碼 ,它不會(huì)造成信息損失 ,解壓縮時(shí)能夠從壓縮數(shù)武漢理工大學(xué)《 信息處理課群綜合訓(xùn)練與設(shè)計(jì) 》 17 據(jù)精確地恢復(fù)原始圖像。 （ 3）比較兩幅不同大小的位圖的壓縮比可知，對(duì)不同的信源，哈夫曼編碼的壓縮比不同。 （ 4） 后者為 jpg 彩色圖像，有 RGB 三個(gè)分量，所以其輸出有三個(gè)分量解碼輸出的圖像。 武漢理工大學(xué)《 信息處理課群綜合訓(xùn)練與設(shè)計(jì) 》 18 通過(guò) 本次 設(shè)計(jì) ，我進(jìn)一步鞏固了 哈夫曼壓縮編碼基本原理及方法 ，學(xué)會(huì)了使用 MATLAB 編寫哈夫曼編碼程序，并仿真實(shí)現(xiàn) 基于哈夫曼編碼的圖像編解碼系統(tǒng) ；也 初步了解圖像壓縮 編碼技術(shù)的應(yīng)用和開發(fā)，進(jìn)一步提高編程能力；此外，我對(duì)于 matlab 的有關(guān)操作也更加熟悉了。 此外，在這次課程設(shè)計(jì)中開始調(diào)試程序時(shí)，解碼的圖像遲遲不能顯示，以為 MATLAB 軟件死機(jī)，其實(shí)是哈夫曼編碼有一定的時(shí)間（一般為 23分鐘），這是由于自己的不耐心而導(dǎo)致了這個(gè)問(wèn)題。所以我從中習(xí)得不管做什么設(shè)計(jì)、項(xiàng)目，耐心最重要。當(dāng)未出結(jié)果的時(shí)候，我們不能一味的焦躁，而是應(yīng)該冷靜的分析，找出問(wèn)題的所在。 總之這次設(shè)計(jì)，我受益匪淺。 武漢理工大學(xué)《 信息處理課群綜合訓(xùn)練與設(shè)計(jì) 》 19 參考文獻(xiàn) [1] 岡薩雷斯 .數(shù)字圖像處理 [M].北京 .電子工 業(yè)出版社 .2020. [2] 王新成 .高級(jí)圖像處理技術(shù) [M].第一版 ,北京 .中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社 . 2 0 0 1. [3] 孫仲康 ,等 .數(shù)字圖像處理及其應(yīng)用 [M].北京 .國(guó)防工業(yè)出版社 .1985. [4] 董士海 ,等 .圖像格式編程指南 [M].北京 .清華大學(xué)出版社 , 1994. [5] Ian H ,曹文斌 ,曹永革 ,譯 .海量數(shù)據(jù)管理 文檔和圖像的壓縮與索引 .北京 .科學(xué)出版社 .1996. [6] 夏良正 . 數(shù)字圖像處理 [M ]. 南京 .東南大學(xué)出版社 . 2020. [7] 陳守吉 , 張立明 . 分形與圖像壓縮 [M ].上?？萍冀逃霭嫔?. 1998. [8] 陳衍儀 . 圖像壓縮的分形理論和方法 [ M ].國(guó)防工業(yè)出版社 , 1997. [9] 王防修 , 周康 . 通過(guò)哈夫曼編碼實(shí)現(xiàn)文件的壓縮與解壓 [ J].武漢工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào) .2020. 武漢理工大學(xué)《 信息處理課群綜合訓(xùn)練與設(shè)計(jì) 》 20 專業(yè)綜合課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定表 姓 名 王鳴 性 別 男 專業(yè)、班級(jí) 信息 sy1001 班 學(xué) 號(hào) 0121009320403 題 目： 基于哈夫曼編碼的圖像編解碼系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn) 答辯或質(zhì)疑記錄： （ 1） 簡(jiǎn)述一下哈夫曼編碼的原理？ 答： 哈夫曼編碼 依據(jù)信源數(shù)據(jù)中各信號(hào)出現(xiàn)的頻率分配不同長(zhǎng)度的編碼。即 對(duì)于出現(xiàn)概率大的信息符號(hào)編以短字長(zhǎng)的碼，對(duì)于出現(xiàn)概率小的信息符號(hào)編以長(zhǎng)字長(zhǎng)的碼。 它是一種無(wú)損編碼方法。 （ 2） 哈夫曼編碼的步驟是什么？ 答： ，然后把最末兩個(gè)符號(hào)的概率相加，合成一個(gè)概率。 2.把這個(gè)符號(hào)的概率與其余符號(hào)的概率按從大到小排列，然后再把最末兩個(gè)符號(hào)的概率加起來(lái)，合成一個(gè)概率。 ，直到最后剩下兩個(gè)概率為止。 進(jìn)行編碼。每步只需對(duì)兩個(gè)分支各賦予一個(gè)二進(jìn)制碼，如對(duì)概率大的賦予碼 0，對(duì)概率小的賦予碼 1。 （ 3）為什么要進(jìn)行圖像壓縮編碼？ 答：數(shù)字圖像通常要求很大的比特?cái)?shù)，這給圖像的傳輸和存儲(chǔ)帶來(lái)相當(dāng)大的困難。要占用很多的資源，花很高的費(fèi)用。一般原始圖像中存在很大的冗余度。而圖像數(shù)據(jù)壓縮的目的是在滿足一定圖像質(zhì)量條件下，用盡可能少的比特?cái)?shù)來(lái)表示原始圖像，以提高圖像傳輸?shù)男屎蜏p少圖像存儲(chǔ)的容量。 成績(jī)?cè)u(píng)定依據(jù)： 最終評(píng)定成績(jī)（以優(yōu)、良、中、及格、不及格評(píng)定） 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日
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