视频图像帧内编码实验1

《视频图像帧内编码实验1》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、视频图像帧内编码实验一、实验目的1.了解多媒体通信中图像压缩技术2.熟悉视频帧内压缩编码过程3.掌握二维DCT变换算法二、实验原理视频帧内编码有多种模式，最基木的是基于8X8块的DCT顺序编码，将一帧图像分为8X8的块，然后按照从左至右、自上而下的顺序，对块进行DCT、量化和爛编码。其编、解码框图如下：DCT解码器图2基于DCT的顺序解压缩框图视频帧内压缩编码算法的主要步骤：1)正向离散余弦变换(DCT)o2)量化(quantization)。3)Z字形扫描⑵gzagscan)o1)使用弟分脉冲编码调制(differentialpulsecodemodulation,DPC

2、M)对直流系数(DC)进行编码。2)使用行程长度编码(run-lengthencoding,RLE)对交流系数(AC)进行编码。3)爛编码(entropycoding)o三、实验内容按照上述压缩过程实现一幅图像的压缩，图像编码流程如下：图3JPEG图像编码流程1.DCT变换对8X8的图像数据块进行二维DCT的变换，把能量集中在少数几个系数上，从而达到数据压缩的目的DCT变换公式：DCT反变换公式:f(x,y)=:工工C(“)Ce)F(s)cosd：；)"”cos4w=ov=o'b(2j+1)v^16其中:C(u)C(v)u,v=0u.v^O二维DCT变换可以分解为行和列的一

3、维DCT变换的组合运算，也可将8X8的块分为更小的子块，直接对二维数据进行2维快速余弦变换。2.量化量化表达式为:F(w,v)=NINTF(s)T(u,v)其中T（u,v）是推荐的量化矩阵，详见附录1量化矩阵表3.爛编码对直流DC系数和交流AC系数分别采用不同的压缩编码算法1）DC系数编码：把所有子块的DC系数集合在一起，采用差分编码的方法表示。编码步骤为：a）将初始值设为128,对相邻块的DC系数F（0,0）进行差分运算b）将差分值改写为［size,value］（尺寸，幅值）的符号对。尺寸取2的对数加1c）按照表2、3对该符号对进行编码2）AC系数编码AC系数编码步骤为：

4、a）以块为单位，从AC01开始对块内的量化数据进行Z形行程扫描，记录两个非零值的大小和其间连续零的个数b）将扫描结果改写为［RunLength,level］（行程、幅度）的符号对,其中RunLength代表该非零值和它前一个值之间0的个数，以（EOB）表示块结束。c）按照表3对上述的符号对进行编码。若符号在表中查不到对应码字，用ESC码表示，然后按表4,5对RunLength和level进行编码。1.对编码后的图像数据进行解码，与原始图像数据进行比较。、实验要求1.根据实验内容要求编写编解码程序，所用编程语言自选，实验完成后提交完整源程序，并在关键处加上详细批注^imrea

5、dCcameraman.tif)I=im2double(I)J=dct2(I);T=dctmtx(8)%转换图像矩阵为双精度型。%产牛二维DCT变换矩阵al=[1611101624405161;1212141926586055;1413162440576956;1417222951878062;1822375668109'10377；243555648110411392;49647887103121120101;72929598112100103991;fori=l:8:200forj=l:8:200P=I(i:i+7,j:j+7);K二t*P*T;I2(i:i+7,j:j

6、+7)=K;K=K./al;K(abs(K)<0.03)=0;I3(i:i+7,j:j+7)=K;endendfigure;imshow(I2);titleCDCT变换后的频域图像J;fori=1:8:200forj=1:8:200P=I3(i:i+7,j:j+7)・*al;%量化%显示DCT变换后的频域图像%反量化K二T*P*T;I4(i:i+7,j:j+7)=K;endendfigure;imshow(I4);titled复原图像)；B=blkproc(I,[8,8],'Pl*x*P2',T,T)%计算二维DCT,矩阵T及其转置是DCT函数P1*X*P2的参数mask=

7、[l111000011100000110000001000000000000000000000000000000000000000]%二值掩模，用来压缩DCT系数，只留下DCT系数中左上角的10个B2=blkproc(B,[88]；Pl.*xmask)%只保留DCT变换的10个系数I2=blkproc(B2,[88],'PI*x*P2；T,T)%重构图像figureimshow(I)titled原始图像);figureimshow(I2);titled压缩图像)；figureimshow(J);figuremes