Міністерство Освіти і Науки, Молоді та Спорту України Національний Університет “Львівська Політехніка”

Кафедра СКС

Розрахунково-графічна робота №1

На тему: «Стиск зображень з використанням дискретних косинусних перетворень»

Виконав:

ст. гр. СКСc-11

Калинюк О.П

Прийняв:

к.т.н., доцент

Попович Р. Б.

Львів – 2012

Мета роботи

Опрацювати та випробувати в середовищі MATLAB R2012a програму, яка реалізує стиск зображень з використанням дискретного косинусного перетворення.

Опис алгоритму

JPEG стиск

Вхід: lena512.pgm

Вихід: lena512.jpg

Алгоритм стиску

1. Початкове зображення розбиваємо на блоки розміру 8Х8 і кожен піксель у блоці зсуваємо на -128

2. Кожен блок незалежно перетворюємо за допомогою двовимірного ДКП (дискретного косинусного перетворення) – Matlab команда dct2

3. Кожен перетворений блок квантуємо згідно з виразом:

x(j,k)=round(block_dct(j,k)/quant(j,k))

Матриця квантування з елементами quant(j,k):

quant= ,

де параметр Q змінюємо, регулюючи степінь стиску зображення.

Коефіцієнти заокруглюємо до найближчого цілого.

4. Обходячи двовимірний масив ДКП коефіцієнтів зигзагом (змійкою) перетворюємо його в одновимірний вектор

5. Перший коефіцієнт у векторі (так званий DC коефіцієнт) заміняємо на його різницю з першим коефіцієнтом попереднього вектора. Отриману різницю кодуємо за допомогою коду Хафмена.

Таблиця DC коду Хафмена: (категорія, кодове слово) (наведена в файлі dc_huffman_table.txt)

Категорія	Діапазон коефіцієнта
0	0
1	-1,1
2	-3,-2,2,3
3	-7,…,-4,4,…,7
…	…

Після отримання кодового слова для категорії, вимагаються ще додаткові біти, щоб визначити знак та абсолютну величину ненульового коефіцієнта в кожній із категорій.

6. Коефіцієнти вектора починаючи з другого називають AC коефіцієнтами. Ненульові AC коефіцієнти також кодуємо кодом Хафмена, але з використанням іншої таблиці. Принцип полягає в такому: кодове слово залежить від числа нульових коефіцієнтів, що йдуть попереду даного ненульового, та від категорії ненульового коефіцієнта.

Таблиця AC коду Хафмена: (число нулів, категорія, кодове слово) (наведена в файлі аc_huffman_table.txt)

Кінець блоку (0, 0, 1010)

7. Послідовно опрацьовуємо всі блоки зображення, як описано раніше.