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,对量化误差进行算数编码得到压缩数据的程序
时间: 2023-06-19 15:06:10 浏览: 48
以下是基于DPCM的有损数据压缩算法的C语言代码示例:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#define N 10 // 数组长度
#define Q 8 // 量化步长
#define B 16 // 编码长度
int main() {
int x[N] = {1, 3, 4, 6, 7, 9, 10, 11, 12, 13}; // 待压缩的数组
int p = 0; // 预测值
int e = 0; // 预测误差
int q = 0; // 量化误差
int s = 0; // 累加器
int b = 0; // 编码缓冲区
int c = 0; // 编码计数器
int i;
// 一阶线性预测模块
for (i = 1; i < N; i++) {
e = x[i] - p; // 计算预测误差
q = round((double)e / Q); // 量化误差并四舍五入
s += q; // 累加量化误差
p += round((double)s / i); // 更新预测值
s -= q; // 减去已经使用的量化误差
b = (b << B) | q; // 将量化误差存入编码缓冲区
c += B; // 更新编码计数器
while (c >= 8) { // 如果编码缓冲区已经有一个字节的数据
printf("%c", (b >> (c - 8)) & 0xFF); // 输出编码结果
c -= 8; // 更新编码计数器
}
}
if (c > 0) { // 如果编码缓冲区还有剩余数据
b <<= (8 - c); // 将剩余数据移动到高位
printf("%c", b & 0xFF); // 输出编码结果
}
return 0;
}
```
上述代码中,我们使用了一个整数变量 `p` 来记录当前的预测值,使用另一个整数变量 `e` 来记录当前的预测误差,使用一个双精度浮点数变量 `q` 来记录当前的量化误差,并四舍五入后进行量化。我们还使用了一个整数变量 `s` 来记录已经累加的量化误差,使用一个整数变量 `b` 来作为编码缓冲区,使用一个整数变量 `c` 来记录编码缓冲区中已经存储的比特数。
在一阶线性预测模块中,我们首先计算出当前的预测误差 `e`,然后使用 `Q` 来对其进行量化,得到量化误差 `q`,并将其累加到 `s` 中。接着,我们使用已经累加的量化误差来更新预测值 `p`。最后,我们将量化误差存入编码缓冲区,并更新编码计数器 `c`。如果编码缓冲区已经有一个字节的数据,则将其输出,并更新编码计数器;如果编码缓冲区还有剩余数据,则将其移动到高位后输出。
需要注意的是,在最后输出编码结果时,我们使用了字符输出函数 `printf("%c", ...)`,这是因为压缩后的数据是以字节为单位进行编码的,而字节是一个8位的数据类型。因此,我们需要将编码结果按字节输出。