方块编码.doc

图图 像像 处处 理理 之之 方方 块块 编编 码码 班班 级：级： 电子信息科学与技术 0901 班 姓姓 名：名： 卢啸 学学 号号: : 0907090127 设计时间：设计时间： 2012 年 7 月 12 日 一、一、课程设计题目课程设计题目 方块编码 二、二、设计要求设计要求 1.块的大小可调； 2.编码与译码分开； 3.输出压缩比和峰值性噪比； 三、三、原理原理 方块编码（BLOCK TRUNCATION CODING）又称为方块截断编码， 是把一幅图像分为大小为的子像块，由于小块内个相邻像素间具有亮 度互相近似的相关性，于是只选用两个适当的亮度来近似代表小块内各像 素原来的亮度，然后指明字快内的各像素分别属于哪个亮度。 步骤步骤: 编码：编码： 1） 取分块大小 m（一般取偶数大小，m=） ； 2） 计算均值 和标准差 ； 3） 将各灰度值与均值 比较，得到各个，构成比特面，并统计 q； 4） 计算； 0= ( );1= + ( ) 5） 将每个块与比特面，送入压缩文件； 6） 依次执行各块的压缩，生成压缩文件； 7） 计算压缩比； = 原图像字节数 压缩图像字节数 8） 改变块的大小，重复实验，比较压缩比； 译码：译码： 1） 从压缩文件中得到关于各块的数据； 2） 根据块的比特面 恢复出各点亮度值； 3） 依次恢复各块，生成恢复图像； 4） 计算峰值信噪比 = 10 ; 其中，反映恢复图像的质量； = 1 (,) (,) 5） 改变块的大小，重复实验； 四、四、结果分析结果分析 1. 界面介绍 图 1 界面介绍 此界面采用 GUI 用户界面，包含菜单，按键及其显示窗口，通过按键获 取编码块的大小（当输入的值不能被图像行数所整除，则弹出对话框 ，提示： 请输入适合分块的值） ；本设计采用两种方块编码，分别在两个窗口显示，并返 回对应的编码压缩比，峰值性噪比。 2. 数据分析 本实验采用了两种方式的方块编码，两者的不同是：它们的亮度 级分量计算不同。在方法一中： 0 、 1 ；在方法二中： 0= ( );1= + ( ) ，其中 sum_g 为所取块各非零值的和， 0= _ nozerosnum 为块中非零元素； ，其中 sum_A 为块中各 1= (sum_A - )/( ) 值的和。 菜单显示菜单显示显示原始图像显示原始图像方块编码方法方块编码方法 一一 方块编码方法二方块编码方法二 输入编码块的大输入编码块的大 小小 显示编码后的压显示编码后的压 缩比缩比 显示译码后的显示译码后的 峰值性噪比峰值性噪比 1） 选取 lena 图像，采用两种编码方式，比较两种结果。 方块编码一： 方块编码二： 图 2 两种编码方式的比较 分析：由结果可知，两种方法从处理后视觉效果上没有多大的差异，从数据分 析上看，其压缩比一样都为 4，而对于峰值性噪比来说，第二种方法的峰值性 噪比要大一些，这说明这种方法的编码效果要好一些。 2） 同样取 lena 图像，更改不同的分块大小，观看不同编码结果。 图 3 块取 8*8 图 4 块取 16*16 分析：由图 2，图 3，图 4 得出，当选择编码块数越大，则编码后的图像就越 模糊，即失真度越大，但是对于其编码压缩比则是越大，而峰值性噪比越小， 这说明压缩比和图像恢复的能力成反比，而压缩比越大，图像失真程度越大。 3） 选取不同的图像，采用块的大小为 8*8，观察编码效果。 图 5 lena 图像 块取 8*8 图 6 引擎图像 块取 8*8 由图 5 图 6 得出：引擎图片细节较复杂，编码后的结果使得图像的很多细节丢 失，而 lena 图像编码效果较好，它们的峰值性噪比，明显，lena 图像编码的峰 值性噪比较大，这充分说明图像编码使得图像丢失很多细节和轮廓。 五、设计心得 本次设计，编码后的数据采用文件存储，存储时是一块一块的数据存储， 还包括整个图像的行值和列值，及每块的亮度电平。在求时 0 ， 1 0 ， 1 将公式错写成，