【数据压缩】DPCM编码实验

一.DPCM编码原理

在一个DPCM系统中，需要设计预测器和量化器两部分。

在本次实验中，我们采取左向预测和8bit均匀量化。

左向预测：

即将当前像素的左边像素作为预测，两像素值相减即为当前像素的预测误差值。

对于第一列像素，默认取其预测值均为128.

8bit均匀量化：

图像本身是8bit（灰度值为0-255），所以如果相减值就会变为-255——+255

为了进行8bit量化，要将预测误差值（即像素相减的差）/2+128，使其范围为0-255。（量化插值b=a/2）。之后需要进行反量化值c，将量化插值b乘2（c=b*2）。之后再将反量化值c与左侧像素预测值相加得到本像素预测值。

二.实验过程内容分析

1.本次实验需要三个文件

一个输入文件，一个预测误差图像文件，一个重建图像文件

    char* orifilename = NULL;char* prefilename = NULL;char* recfilename = NULL;orifilename = argv[1];prefilename = argv[2];recfilename = argv[3];FILE* fp1 = fopen(orifilename, "rb");FILE* fp2 = fopen(prefilename, "wb");FILE* fp3 = fopen(recfilename, "wb");

2.分配三个主要缓冲区

（1）oribuffer是原灰度图像的缓冲区

（2）prebuffer是预测误差图像的缓冲区

（3）recbuffer是重建图像的缓冲区

    for (int i = 0; i < height; i++){for (int j = 0; j < width; j++){if (j == 0){*(recbuffer + i * width + j) = 128;*(prebuffer + i * width + j) = *(oribuffer + i * width + j) - 128;}else{p1 = *(oribuffer + i * width + j) - *(oribuffer + i * width + j - 1);//误差if (p1 % 2 == 0)p2 = p1 / 2 + 128;//8bit量化elsep2 = (p1 - 1) / 2 + 128;//8bit量化*(prebuffer + i * width + j) = unsigned char(p2);p3 = unsigned char(p2 * 2);//反量化*(recbuffer + i * width + j) = *(oribuffer + i * width + j - 1) + p3;}}}

三.实验结果分析

原图像	预测误差图像	重建图像

输出码流：

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