預(yù)測編碼實(shí)驗(yàn)報告

華南理工大學(xué)XXX課程實(shí)驗(yàn)報告實(shí)驗(yàn)題目:__________預(yù)測編碼算法________________________姓名:____蘇啟院_______學(xué)號:__200820110730____班級:___計(jì)算機(jī)應(yīng)用2班_______組別:________合作者:__________________指導(dǎo)教師:_____沃焱_______________實(shí)驗(yàn)概述【實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙蟆空莆疹A(yù)測編碼的原理。編程實(shí)現(xiàn)預(yù)測編碼算法，用此算法對灰白圖像進(jìn)行壓縮，并實(shí)現(xiàn)解壓算法。分析算法和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出此算法的壓縮比?！緦?shí)驗(yàn)原理】根據(jù)離散信號之間存在一定相關(guān)性的特點(diǎn)，利用前面的一個或多個信號對下一個信號進(jìn)行預(yù)測，然后對實(shí)際值和預(yù)測值的差（預(yù)測誤差）進(jìn)行編碼。如果預(yù)測比較準(zhǔn)確，那么誤差信號就會很小，就可以用較少的碼位進(jìn)行編碼，以達(dá)到數(shù)據(jù)壓縮的目的。利用以往的樣本值對新樣本值進(jìn)行預(yù)測，將新樣本值的實(shí)際值與其預(yù)測值相減，得到誤差值對該誤差值進(jìn)行編碼，傳送此編碼即可【實(shí)驗(yàn)環(huán)境】軟件環(huán)境：windowsvistaVisualstudio2005編程語言：C#

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容【實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)】采用無損預(yù)測編碼模型設(shè)圖像為，x=0,1,2…PicW-1;y=0,1,2…PicH-1;當(dāng)信號序列進(jìn)入編碼器時，預(yù)測器根據(jù)若干個過去的輸入產(chǎn)生當(dāng)前輸入的預(yù)測(估計(jì))值。預(yù)測器設(shè)計(jì)如下：若：x=0,y=0;=,=0;x=0,y!=0;=,=-;x!=0,y=0;=,=-;x!=0,y!=0;=*+*-*=-;由于相鄰的離散信號之間存在一定相關(guān)性，故采用此方法預(yù)測的所得的誤差的動態(tài)范圍會遠(yuǎn)小于原始信號序列的動態(tài)范圍，所以對頂測誤差的編碼所需的比持?jǐn)?shù)會大大減少，這是預(yù)測編碼獲得數(shù)據(jù)壓縮結(jié)果的原因，壓縮過程如圖(a)所示。此處對這些誤差我們采用huffman編碼。存儲這些誤差的huffman編碼和，再按照同樣的方法根據(jù)這些存儲的數(shù)據(jù)就可以將圖像解壓出來，解壓過程如圖(b)所示?！緦?shí)驗(yàn)過程】（實(shí)驗(yàn)步驟、記錄、數(shù)據(jù)、分析）1.讀取圖片，對圖片進(jìn)行編碼，編碼結(jié)果如下圖所示：由于是對位圖進(jìn)行編碼，我們知道，位圖的每個像素要用8比特位來表示，由圖可以看出，對誤差編碼后，每位誤差的平均碼長是4.13比特位，故此算法的壓縮比為：2：1對編碼后的文件進(jìn)行解碼，解碼結(jié)果如下圖所示：由于此處采用的無損編碼，故解壓后的圖像和解壓前的圖像沒有什么區(qū)別，不會有模糊效應(yīng)?！窘Y(jié)論】在這個實(shí)驗(yàn)中，本人提出了一種具體的無損的預(yù)測編碼算法，它根據(jù)圖像像素之間的相關(guān)性,利用鄰近像素對當(dāng)前像素進(jìn)行預(yù)測，用它再配合huffman算法對圖像進(jìn)行編碼。實(shí)驗(yàn)證明：此算法通用性廣，不管誤差的波動范圍多大都可以實(shí)現(xiàn)無損編碼和解碼，且壓縮比比較高（編碼后的平均碼長大概都在4比特左右）。但是此算法時間復(fù)雜度比較高，對大圖像進(jìn)行編碼時，可能需要較長的時間，這也是有待改進(jìn)的地方。小結(jié)

初次使用c#，感觸頗多，遇到的問題頗多，收獲也頗多。由于huffman編碼在前面已經(jīng)有過實(shí)踐，故此處算法的實(shí)現(xiàn)難度不是很大，困難主要在于c#的語法與c的語法的區(qū)別和文件讀寫操作的實(shí)現(xiàn)，在以后的學(xué)習(xí)中需加多這方面的練習(xí)。注意：color對象的創(chuàng)建方式：Colorcl=Color.FromArgb(byte],byte,byte)；指導(dǎo)教師評語及成績評語：