圖像壓縮實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書參考模板

1、 數(shù)字圖像處理上機(jī)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書童立靖 北方工業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 tong_lijing 1 / 10實(shí)驗(yàn)四 圖像壓縮一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、要求與環(huán)境1.1目的：通過(guò)實(shí)驗(yàn)，了解數(shù)字圖象壓縮的一般方法，掌握?qǐng)D像壓縮的編程方法，了解圖象壓縮效果的評(píng)價(jià)方法。1.2 要求：對(duì)自選的圖象進(jìn)行離散余弦變換，將其進(jìn)行圖象壓縮處理，自行設(shè)計(jì)量化矩陣，與編碼方法，并計(jì)算壓縮比，提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。進(jìn)度較快的同學(xué)，可以設(shè)計(jì)三種不同的量化矩陣或編碼方法，完成三種不同程度的壓縮，對(duì)比解壓縮后的圖像質(zhì)量，并進(jìn)行分析。（給分較高）1.3 環(huán)境：Windows XP操作系統(tǒng)Microsoft Visual C+ 6.0 (SP6)自帶8位灰度

2、圖像文件：lena-gray.bmp：二、實(shí)驗(yàn)步驟1. 準(zhǔn)備相關(guān)圖像文件。2在XP操作系統(tǒng)上，打開(kāi)Microsoft Visual C+ 6.0 (SP6)，編寫相關(guān)程序，完成對(duì)離散余弦變換系數(shù)的量化矩陣設(shè)計(jì)與編碼方法。 4對(duì)程序進(jìn)行相關(guān)調(diào)試，修改程序，去除其中的BUG。5. 利用自己準(zhǔn)備的圖像的文件，和編寫的程序，將給定的圖象進(jìn)行壓縮處理。6截屏，保留實(shí)驗(yàn)結(jié)果。7. 計(jì)算壓縮比, 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析。8. 撰寫并提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。三、注意事項(xiàng)1. 實(shí)驗(yàn)任務(wù)：Windows下完成圖像壓縮的程序編寫。2. 去多模式教學(xué)網(wǎng)上下載程序框架：DCT-Quantify8-Frame.rar。3. 圖像高度、寬

3、度須是8的倍數(shù)。BMP 格式，8位灰度圖像。4. 對(duì)于一幅彩色圖像，可以在photoshop中，圖像=模式=灰度=扔掉 文件=存儲(chǔ)為=保存=選擇8位深度=確定。5. 實(shí)驗(yàn)完成時(shí)間： 先在課下完成程序編寫，然后課上完成驗(yàn)機(jī)。第15周的周一、第15周的周五，二次實(shí)驗(yàn)課。6. 請(qǐng)記錄實(shí)驗(yàn)報(bào)告中相應(yīng)的貼圖：可以用屏幕拷貝，然后再用Photoshop中的工具中修剪一下。7. 請(qǐng)每位同學(xué)用自己的圖像文件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：若2位同學(xué)使用的圖像文件一樣，兩位均依抄襲計(jì)0分。8. 請(qǐng)每位同學(xué)自己編寫程序：若2位同學(xué)編寫的程序發(fā)現(xiàn)抄襲，兩位均計(jì)0分。9. 來(lái)后請(qǐng)簽到。10. 做完后請(qǐng)驗(yàn)機(jī)：驗(yàn)機(jī)在課內(nèi)完成，由于同學(xué)較多，請(qǐng)

4、大家盡可能提前驗(yàn)機(jī)，以免最后大家等待的時(shí)間較長(zhǎng)。11. 課后完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。12. 實(shí)驗(yàn)報(bào)告：若發(fā)現(xiàn)2位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告抄襲，兩位均計(jì)0分。13. 實(shí)驗(yàn)報(bào)告模板：去多模式教學(xué)網(wǎng)上下載42實(shí)驗(yàn)報(bào)告模板-圖像壓縮20150128.doc，然后填入自己的上機(jī)相關(guān)內(nèi)容14. 實(shí)驗(yàn)報(bào)告，每位同學(xué)在第16周周一，由課代表按學(xué)號(hào)排序上交，逾期不收（因?yàn)橐恢軆?nèi)課程成績(jī)必須要上報(bào)到教務(wù)處）。四、框架程序1. 量化表為：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 ;實(shí)驗(yàn)時(shí)請(qǐng)根據(jù)需要修改量化表。2. 請(qǐng)補(bǔ)充下列程序：目標(biāo)是：l BOOL CBMPEdit:DCTQuantify()把double *pFuvArray（height*width）中的DCT系數(shù)（已完成8*8的DCT變換），按照量化表double QuantTbl88進(jìn)行量化，到_int8 *

6、pQuantResult（height*width）; l BOOL CBMPEdit:DCTWrite()把量化后的系數(shù)_int8 *pQuantResult（height*width）有選擇的存入文件，使用CFilel BOOL CBMPEdit:IDCTRead()在DCT反變換時(shí)，把文件讀入內(nèi)存中的_int8 *pQuantResult（height*width），使用CFile，注意數(shù)據(jù)位置的控制。l BOOL CBMPEdit:IDCTQuantify()把內(nèi)存中的_int8 *pQuantResult（height*width）進(jìn)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系數(shù)存入磁盤文件，再把文件讀入內(nèi)存中double *pFuvArray（height*width）。驗(yàn)證程序正確性。2.修改量化表數(shù)值為非0，進(jìn)行量化與反量化的過(guò)程。3.修改量化表數(shù)值為部分為0，存儲(chǔ)時(shí)舍棄量化表中為0位置的頻譜數(shù)據(jù)，進(jìn)行壓縮編碼存儲(chǔ)。4.CFile文件類的使用：向文件寫入數(shù)據(jù)示例：CFile QuantFile("quantify.txt",CFile:modeCreate|CFile:modeReadWrite );QuantFi

8、le.Write( pQuantResult , n);QuantFile.Close(); 從文件讀取數(shù)據(jù)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. 各編寫函數(shù)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 /對(duì)DCT 系數(shù)進(jìn)行量化/對(duì)DCT的系數(shù)pFuvArray進(jìn)行量化/即對(duì)pFuvArray中的數(shù)據(jù)除以量化表QuantTbl，/需要考慮量化表8*8的位置對(duì)應(yīng)，以及量化表中為0數(shù)據(jù)的量化處理/量化結(jié)果放入量化結(jié)果緩沖區(qū)pQuantResultreturn TRUE;BOOL CBMPEdit:DCTWrite()/add your code here/把量化后的系數(shù)

10、寫入文件。/可有所選擇/把量化后的數(shù)據(jù)pQuantResult寫入文件/對(duì)于量化表QuantTbl中為0的數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)位置，無(wú)需存儲(chǔ)。/向文件寫入數(shù)據(jù)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 /把寫入系數(shù)的文件讀入內(nèi)存/把文件中的數(shù)據(jù)讀入量化結(jié)果緩沖區(qū)p

11、QuantResult/對(duì)于量化表QuantTbl中為0數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的位置，補(bǔ)入0。/從文件讀取數(shù)據(jù)示例：/CFile QuantFile("quantify.txt",CFile:modeReadWrite );/QuantFile.Read(pQuantResult , n);/QuantFile.Close();return TRUE;BOOL CBMPEdit:IDCTQuantify()/add your code here /對(duì)量化后的系數(shù)進(jìn)行反量化處理/對(duì)文件讀入的數(shù)據(jù)pQuantResult進(jìn)行反量化/即對(duì)pQuantResult中的數(shù)據(jù)乘以量化表QuantT

12、bl/需要考慮量化表8*8的位置對(duì)應(yīng)。/反量化結(jié)果放入pFuvArray中return TRUE;可根據(jù)需要自行調(diào)整設(shè)計(jì)。6. 關(guān)鍵數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的說(shuō)明*pImageData：圖像原始數(shù)據(jù)緩沖區(qū)指針。*pData：圖像顯示緩沖區(qū)指針。*pDCTResultD：圖像DCT變換后用于顯示的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)指針。*pIDCTResult：對(duì)DCT變換結(jié)果進(jìn)行IDCT變換的結(jié)果數(shù)據(jù)緩沖區(qū)指針。HGLOBAL m_hgImageData; /圖像數(shù)據(jù)句柄HGLOBAL m_DCTResultD; /DCT變換結(jié)果顯示緩沖區(qū)句柄HGLOBAL m_IDCTResult; /IDCT反變換結(jié)果緩沖區(qū)句柄HGLOBAL

13、m_Error; /IDCT反變換結(jié)果-原圖句柄double *pFuvArray; /DCT變換結(jié)果緩沖區(qū)double *pImage8; /8*8變換圖像緩沖區(qū)double *pFuv8; /8*8變換頻譜緩沖區(qū)_int8 *pQuantResult; /DCT 量化結(jié)果7. 菜單DCT變換的接口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. 菜單DCT反變換的接口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. 菜單殘差的接口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. 相關(guān)函數(shù)說(shuō)明主要功能函數(shù)：BOOL CBMPEdit:LoadBmpFile(const CString &sBmpFileName)主要功能：讀入BMP文件。在此函數(shù)中，讀入原來(lái)圖像的數(shù)據(jù)，并把圖像原始數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。主要功能函數(shù)：BOOL CBMPEdit:PlayBmp(CDC *pDC, const CPoint &StartPoint)主要功能：把圖像數(shù)據(jù)寫入CDC，供顯示用。在此函數(shù)中，把讀入的原始圖像數(shù)據(jù)區(qū)里的數(shù)據(jù)寫到pDC->GetSafeHdc()，即CDC里。主要功能函數(shù)：BOOL CBMPEdit:DCTTransform()主要功能：DCT變換。在此函數(shù)中，取出圖像數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)，并對(duì)其進(jìn)行DCT變換。主要功能函數(shù)：BOOL CBMPEdit:IDCTTransform()主要功能：IDCT變換。在此函數(shù)中，取出圖像DCT變換結(jié)果緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)，并對(duì)其進(jìn)行IDCT變換。主要功能函數(shù)：BOOL CBMPEdit:PlayBmpDC