MATLAB语言编程实现预测编码:a)输入一个256级灰度图像文件(BMP格式); b)利用DPCM算法对输入的图像文件压缩; c)比较编码后的图像文件与原始文件。
时间: 2024-02-19 16:03:14 浏览: 29
以下是一个基于MATLAB的DPCM预测编码实现,可以用于对256级灰度图像文件进行压缩。
```matlab
% 读取图像文件
img = imread('image.bmp');
% 将图像文件转换为灰度图像
gray_img = rgb2gray(img);
% 灰度图像像素值归一化
gray_img = double(gray_img) / 255;
% 设置预测器的参数
order = 1; % 预测器阶数
delta = 0.1; % 量化步长
% 初始化预测误差和编码结果
pred_error = zeros(size(gray_img));
dpcm_code = zeros(size(gray_img));
% 对每个像素点进行编码
for i = 1:size(gray_img, 1)
for j = 1:size(gray_img, 2)
% 计算预测值
if j == 1
pred = 0;
else
pred = gray_img(i, j-1);
end
% 计算预测误差
pred_error(i, j) = gray_img(i, j) - pred;
% 进行量化并保存编码结果
dpcm_code(i, j) = sign(pred_error(i, j)) * floor(abs(pred_error(i, j))/delta);
end
end
% 进行解码
decoded_error = zeros(size(gray_img));
decoded_img = zeros(size(gray_img));
for i = 1:size(gray_img, 1)
for j = 1:size(gray_img, 2)
% 进行反量化
decoded_error(i, j) = dpcm_code(i, j) * delta;
% 计算解码值
if j == 1
pred = 0;
else
pred = decoded_img(i, j-1);
end
decoded_img(i, j) = pred + decoded_error(i, j);
end
end
% 将解码后的图像像素值还原为0-255范围内的整数
decoded_img = uint8(decoded_img * 255);
% 显示原始图像和解码后的图像
figure;
subplot(1, 2, 1); imshow(gray_img); title('原始图像');
subplot(1, 2, 2); imshow(decoded_img); title('解码后的图像');
% 计算压缩比率
original_size = numel(gray_img);
compressed_size = numel(dpcm_code);
compression_ratio = compressed_size / original_size;
disp(['压缩比率为:', num2str(compression_ratio)]);
```
在这个实现中,我们首先读取了一个256级灰度图像文件,并将其转换为灰度图像。然后,我们设置了预测器的参数,包括预测器的阶数和量化步长。接着,我们对图像中的每个像素点进行编码,计算预测值和预测误差,并进行量化保存编码结果。最后,我们对编码结果进行解码,并将解码后的图像像素值还原为0-255范围内的整数。我们还计算了压缩比率并显示了原始图像和解码后的图像。
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