預(yù)測(cè)編碼實(shí)驗(yàn)報(bào)告

華南理工大學(xué)XXX課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)題目:__________預(yù)測(cè)編碼算法________________________姓名:____蘇啟院_______學(xué)號(hào):__200820110730____班級(jí):___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(cè)編碼的原理。編程實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)編碼算法，用此算法對(duì)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(hào)之間存在一定相關(guān)性的特點(diǎn)，利用前面的一個(gè)或多個(gè)信號(hào)對(duì)下一個(gè)信號(hào)進(jìn)行預(yù)測(cè)，然后對(duì)實(shí)際值和預(yù)測(cè)值的差（預(yù)測(cè)誤差）進(jìn)行編碼。如果預(yù)測(cè)比較準(zhǔn)確，那么誤差信號(hào)就會(huì)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(duì)新樣本值進(jìn)行預(yù)測(cè)，將新樣本值的實(shí)際值與其預(yù)測(cè)值相減，得到誤差值對(duì)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(yǔ)言：C#

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容【實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)】采用無(wú)損預(yù)測(cè)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(hào)序列進(jìn)入編碼器時(shí)，預(yù)測(cè)器根據(jù)若干個(gè)過(guò)去的輸入產(chǎn)生當(dāng)前輸入的預(yù)測(cè)(估計(jì))值。預(yù)測(cè)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(hào)之間存在一定相關(guān)性，故采用此方法預(yù)測(cè)的所得的誤差的動(dòng)態(tài)范圍會(huì)遠(yuǎn)小于原始信號(hào)序列的動(dòng)態(tài)范圍，所以對(duì)頂測(cè)誤差的編碼所需的比持?jǐn)?shù)會(huì)大大減少，這是預(yù)測(cè)編碼獲得數(shù)據(jù)壓縮結(jié)果的原因，壓縮過(guò)程如圖(a)所示。此處對(duì)這些誤差我們采用huffman編碼。存儲(chǔ)這些誤差的huffman編碼和，再按照同樣的方法根據(jù)這些存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)就可以將圖像解壓出來(lái)，解壓過(guò)程如圖(b)所示。【實(shí)驗(yàn)過(guò)程】（實(shí)驗(yàn)步驟、記錄、數(shù)據(jù)、分析）1.讀取圖片，對(duì)圖片進(jìn)行編碼，編碼結(jié)果如下圖所示：由于是對(duì)位圖進(jìn)行編碼，我們知道，位圖的每個(gè)像素要用8比特位來(lái)表示，由圖可以看出，對(duì)誤差編碼后，每位誤差的平均碼長(zhǎng)是4.13比特位，故此算法的壓縮比為：2：1對(duì)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(wú)損編碼，故解壓后的圖像和解壓前的圖像沒(méi)有什么區(qū)別，不會(huì)有模糊效應(yīng)。【結(jié)論】在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，本人提出了一種具體的無(wú)損的預(yù)測(cè)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(duì)當(dāng)前像素進(jìn)行預(yù)測(cè)，用它再配合huffman算法對(duì)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(dòng)范圍多大都可以實(shí)現(xiàn)無(wú)損編碼和解碼，且壓縮比比較高（編碼后的平均碼長(zhǎng)大概都在4比特左右）。但是此算法時(shí)間復(fù)雜度比較高，對(duì)大圖像進(jìn)行編碼時(shí)，可能需要較長(zhǎng)的時(shí)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(wèn)題頗多，收獲也頗多。由于huffman編碼在前面已經(jīng)有過(guò)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(yǔ)法與c的語(yǔ)法的區(qū)別和文件讀寫(xiě)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(duì)象的創(chuàng)建方式：Colorcl=Color.FromArgb(byte],byte,byte)；指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)及成績(jī)?cè)u(píng)語(yǔ)：