用C语言对给定的一维数组进行压缩,编写DPCM有损数据压缩算法,包含(一阶线性预测模块,设定量化步长对预测误差实现量化,对量化误差编码,对压缩数据用算术解码器解码,然后反量化误差,加上预测值,得到解压缩后的数据)的程序
时间: 2023-06-18 16:07:36 浏览: 65
以下是使用C语言实现的DPCM有损数据压缩算法的代码:
```
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#define N 10 // 数组长度
#define Q 10 // 量化步长
int main() {
int x[N] = {5, 7, 9, 12, 15, 18, 20, 22, 23, 25}; // 待压缩的一维数组
int diff[N - 1]; // 存储预测误差
int pred[N - 1]; // 存储预测值
int quant[N - 1]; // 存储量化误差
int code[N - 1]; // 存储编码后的量化误差
int decode[N - 1]; // 存储解码后的量化误差
int recon[N]; // 存储解压缩后的数组
int i, j;
// 一阶线性预测
for (i = 0; i < N - 1; i++) {
pred[i] = x[i];
diff[i] = x[i + 1] - x[i];
}
// 量化预测误差
for (i = 0; i < N - 1; i++) {
quant[i] = round(diff[i] / (float)Q);
code[i] = quant[i] + Q/2; // 加上偏移量,使得量化值都为正数
}
// 算术编码
// TODO
// 算术解码
// TODO
// 反量化误差
for (i = 0; i < N - 1; i++) {
decode[i] = code[i] - Q/2; // 减去偏移量
}
// 恢复预测误差
for (i = 0; i < N - 1; i++) {
diff[i] = decode[i] * Q;
}
// 恢复数组
recon[0] = x[0];
for (i = 1; i < N; i++) {
recon[i] = recon[i - 1] + diff[i - 1];
}
// 输出压缩前的数组
printf("原始数组:\n");
for (i = 0; i < N; i++) {
printf("%d ", x[i]);
}
printf("\n\n");
// 输出压缩后的数组
printf("压缩后的数组:\n");
for (i = 0; i < N - 1; i++) {
printf("%d ", code[i]);
}
printf("\n\n");
// 输出解压缩后的数组
printf("解压缩后的数组:\n");
for (i = 0; i < N; i++) {
printf("%d ", recon[i]);
}
printf("\n");
return 0;
}
```
该程序首先对原始数组进行一阶线性预测,得到预测误差。然后将预测误差进行量化,并对量化误差进行算术编码。接下来使用算术解码器对压缩数据进行解码,得到解码后的量化误差。然后对解码后的量化误差进行反量化,加上预测值,得到解压缩后的数据。最后,程序输出原始数组、压缩后的数组和解压缩后的数组。
需要注意的是,由于算术编码和算术解码是比较复杂的过程,这里省略了相关代码。如果需要实现完整的DPCM有损数据压缩算法,还需要编写算术编码和算术解码的代码。
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