图像压缩实验指导书参考模板

1、 数字图像处理上机实验指导书童立靖 北方工业大学计算机学院 tong_lijing 1 / 10实验四 图像压缩一、实验目的、要求与环境1.1目的：通过实验，了解数字图象压缩的一般方法，掌握图像压缩的编程方法，了解图象压缩效果的评价方法。1.2 要求：对自选的图象进行离散余弦变换，将其进行图象压缩处理，自行设计量化矩阵，与编码方法，并计算压缩比，提交实验报告。进度较快的同学，可以设计三种不同的量化矩阵或编码方法，完成三种不同程度的压缩，对比解压缩后的图像质量，并进行分析。（给分较高）1.3 环境：Windows XP操作系统Microsoft Visual C+ 6.0 (SP6)自带8位灰度

2、图像文件：lena-gray.bmp：二、实验步骤1. 准备相关图像文件。2在XP操作系统上，打开Microsoft Visual C+ 6.0 (SP6)，编写相关程序，完成对离散余弦变换系数的量化矩阵设计与编码方法。 4对程序进行相关调试，修改程序，去除其中的BUG。5. 利用自己准备的图像的文件，和编写的程序，将给定的图象进行压缩处理。6截屏，保留实验结果。7. 计算压缩比, 进行实验结果分析。8. 撰写并提交实验报告。三、注意事项1. 实验任务：Windows下完成图像压缩的程序编写。2. 去多模式教学网上下载程序框架：DCT-Quantify8-Frame.rar。3. 图像高度、宽

3、度须是8的倍数。BMP 格式，8位灰度图像。4. 对于一幅彩色图像，可以在photoshop中，图像=模式=灰度=扔掉 文件=存储为=保存=选择8位深度=确定。5. 实验完成时间： 先在课下完成程序编写，然后课上完成验机。第15周的周一、第15周的周五，二次实验课。6. 请记录实验报告中相应的贴图：可以用屏幕拷贝，然后再用Photoshop中的工具中修剪一下。7. 请每位同学用自己的图像文件进行实验：若2位同学使用的图像文件一样，两位均依抄袭计0分。8. 请每位同学自己编写程序：若2位同学编写的程序发现抄袭，两位均计0分。9. 来后请签到。10. 做完后请验机：验机在课内完成，由于同学较多，请

4、大家尽可能提前验机，以免最后大家等待的时间较长。11. 课后完成实验报告。12. 实验报告：若发现2位同学的实验报告抄袭，两位均计0分。13. 实验报告模板：去多模式教学网上下载42实验报告模板-图像压缩20150128.doc，然后填入自己的上机相关内容14. 实验报告，每位同学在第16周周一，由课代表按学号排序上交，逾期不收（因为一周内课程成绩必须要上报到教务处）。四、框架程序1. 量化表为：double QuantTbl88= / 0 1 2 3 4 5 6 7 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, /7 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, /6 0, 0, 0,

5、0, 0, 0, 0, 0, /5 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, /4 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, /3 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, /2 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, /1 2, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0 /0 ;实验时请根据需要修改量化表。2. 请补充下列程序：目标是：l BOOL CBMPEdit:DCTQuantify()把double *pFuvArray（height*width）中的DCT系数（已完成8*8的DCT变换），按照量化表double QuantTbl88进行量化，到_int8 *

6、pQuantResult（height*width）; l BOOL CBMPEdit:DCTWrite()把量化后的系数_int8 *pQuantResult（height*width）有选择的存入文件，使用CFilel BOOL CBMPEdit:IDCTRead()在DCT反变换时，把文件读入内存中的_int8 *pQuantResult（height*width），使用CFile，注意数据位置的控制。l BOOL CBMPEdit:IDCTQuantify()把内存中的_int8 *pQuantResult（height*width）进行反量化，存入double *pFuvArray（

7、height*width）3.可以分3步完成：1. 把double *pFuvArray（height*width）中的DCT系数存入磁盘文件，再把文件读入内存中double *pFuvArray（height*width）。验证程序正确性。2.修改量化表数值为非0，进行量化与反量化的过程。3.修改量化表数值为部分为0，存储时舍弃量化表中为0位置的频谱数据，进行压缩编码存储。4.CFile文件类的使用：向文件写入数据示例：CFile QuantFile("quantify.txt",CFile:modeCreate|CFile:modeReadWrite );QuantFi

8、le.Write( pQuantResult , n);QuantFile.Close(); 从文件读取数据示例：CFile QuantFile("quantify.txt",CFile:modeReadWrite );QuantFile.Read(pQuantResult , n);QuantFile.Close();sprintf(oneline,"%d, %d, %10d, %10lf, %10lfrn",u,v,p,r,Q);5. 各编写函数的功能BOOL CBMPEdit:DCTQuantify()int height = m_BmpInfo.

9、bmiHeader.biHeight;int width = m_BmpInfo.bmiHeader.biWidth;pQuantResult = new _int8height*width;/add your code here /对DCT 系数进行量化/对DCT的系数pFuvArray进行量化/即对pFuvArray中的数据除以量化表QuantTbl，/需要考虑量化表8*8的位置对应，以及量化表中为0数据的量化处理/量化结果放入量化结果缓冲区pQuantResultreturn TRUE;BOOL CBMPEdit:DCTWrite()/add your code here/把量化后的系数

10、写入文件。/可有所选择/把量化后的数据pQuantResult写入文件/对于量化表QuantTbl中为0的数据的对应位置，无需存储。/向文件写入数据示例：/CFile QuantFile("quantify.txt",CFile:modeCreate|CFile:modeReadWrite );/QuantFile.Write( pQuantResult , n);/QuantFile.Close();return TRUE;BOOL CBMPEdit:IDCTRead()/add your code here /把写入系数的文件读入内存/把文件中的数据读入量化结果缓冲区p

11、QuantResult/对于量化表QuantTbl中为0数据所对应的位置，补入0。/从文件读取数据示例：/CFile QuantFile("quantify.txt",CFile:modeReadWrite );/QuantFile.Read(pQuantResult , n);/QuantFile.Close();return TRUE;BOOL CBMPEdit:IDCTQuantify()/add your code here /对量化后的系数进行反量化处理/对文件读入的数据pQuantResult进行反量化/即对pQuantResult中的数据乘以量化表QuantT

12、bl/需要考虑量化表8*8的位置对应。/反量化结果放入pFuvArray中return TRUE;可根据需要自行调整设计。6. 关键数据结构的说明*pImageData：图像原始数据缓冲区指针。*pData：图像显示缓冲区指针。*pDCTResultD：图像DCT变换后用于显示的数据缓冲区指针。*pIDCTResult：对DCT变换结果进行IDCT变换的结果数据缓冲区指针。HGLOBAL m_hgImageData; /图像数据句柄HGLOBAL m_DCTResultD; /DCT变换结果显示缓冲区句柄HGLOBAL m_IDCTResult; /IDCT反变换结果缓冲区句柄HGLOBAL

13、m_Error; /IDCT反变换结果-原图句柄double *pFuvArray; /DCT变换结果缓冲区double *pImage8; /8*8变换图像缓冲区double *pFuv8; /8*8变换频谱缓冲区_int8 *pQuantResult; /DCT 量化结果7. 菜单DCT变换的接口void CMy02testView:OnDCTTransform() / TODO: Add your command handler code hereCMy02testDoc* pDoc = GetDocument();pDoc->m_BMP.DCTTransform();pDoc-&

14、gt;m_BMP.DCTQuantify();pDoc->m_BMP.DCTWrite();pDoc->m_BMP.PlayBmpDCT(m_pMemDC,CPoint(0,0);Invalidate(FALSE);8. 菜单DCT反变换的接口void CMy02testView:OnIDCTTransform() / TODO: Add your command handler code hereCMy02testDoc* pDoc = GetDocument();pDoc->m_BMP.IDCTRead();pDoc->m_BMP.IDCTQuantify();pD

15、oc->m_BMP.IDCTTransform();pDoc->m_BMP.PlayBmpIDCT(m_pMemDC,CPoint(0,0);Invalidate(FALSE);9. 菜单残差的接口void CMy02testView:OnError() / TODO: Add your command handler code hereCMy02testDoc* pDoc = GetDocument();pDoc->m_BMP.Error();pDoc->m_BMP.PlayBmpError(m_pMemDC,CPoint(0,0);Invalidate(FALSE)

16、;10. 相关函数说明主要功能函数：BOOL CBMPEdit:LoadBmpFile(const CString &sBmpFileName)主要功能：读入BMP文件。在此函数中，读入原来图像的数据，并把图像原始数据存入数据缓冲区。主要功能函数：BOOL CBMPEdit:PlayBmp(CDC *pDC, const CPoint &StartPoint)主要功能：把图像数据写入CDC，供显示用。在此函数中，把读入的原始图像数据区里的数据写到pDC->GetSafeHdc()，即CDC里。主要功能函数：BOOL CBMPEdit:DCTTransform()主要功能：DCT变换。在此函数中，取出图像数据缓冲区的数据，并对其进行DCT变换。主要功能函数：BOOL CBMPEdit:IDCTTransform()主要功能：IDCT变换。在此函数中，取出图像DCT变换结果缓冲区的数据，并对其进行IDCT变换。主要功能函数：BOOL CBMPEdit:PlayBmpDC