现代数字通信作业：JPEG压缩编码 实验报告[实用论文].docVIP

现代数字通信作业：JPEG压缩编码 一，实验目的：将BMP格式的图象（未压缩）数据以JPEG标准压缩，并保存为*.JPEG文件 二，实验原理：运用JPEG标准进行压缩。JPEG采取多种编码方式，包含有游程编码(Run Length Coding)哈夫曼(Huffman)编码compression。得到压缩数据的二进制码流，将得到的码流写入文件，再将标记码的EOI标志写入文件。最后将JPEG图象显示在界面上。整个程序结束。 compresion.m压缩函数： 输入：BMP图象数据。 输出：JPEG标准的压缩二进制代码。 功能：先将读入的矩阵的RGB分量分出，MATLAB中，读入的矩阵是三维的，三层分别代表RGB三个矩阵，之后将其转换为YUV格式的矩阵。对Y，Cb, Cr三个矩阵分别调用bright_blockandquan, colour_blockandquan函数进行DCT变换，并且对其进行量化。得到量化后的三个矩阵。最后调用hfmcode_Y_Cb_Cr对其编码。 bright_blockandquan.m亮度量化函数： 输入：Y矩阵。 输出：量化后的Y矩阵。 功能：将读入的Y矩阵进行8*8的分块，对每一块用给定的量化表进行量化，然后按原顺序放回Y矩阵。 colour_blockandquan.m色度量化函数： 输入：CbCr矩阵。 输出：量化后的CbCr矩阵。 功能：将读入的CbCr矩阵进行8*8的分块，对每一块用给定的量化表进行量化，然后按原顺序放回CbCr矩阵。 hfmcode_Y_Cb_Cr.m编码函数： 输入：量化后的亮度和色度矩阵。 输入：JPEG的压缩二进制码。 功能：先得到输入的亮度和色度矩阵中每个8*8块的DC值。DC值为编码要求的差值。之后，对矩阵里每个8*8块按Y，Cb，Cr的顺序分别从左到右，从上到下的编码，首先对DC编码，要调用hfmtable_DC_brightness函数，连接DC中的符号2编码。之后对AC值进行zigzag变换（要调用zigzag函数）。然后调用Y_ac_continue_code函数进行编码。最后将DC，AC的码连接，然后对色度数据也类似过程编码，只是要调用的函数为hfmtable_DC_colour，C_ac_continue_code来对DC，AC编码。做完了一个8*8块之后，将编码依次连接，作为一个MCU，继续重复做下个8*8块，直到所有的数据处理完，这样，就成为JPEG压缩标准下的二进制码流了。 DC.m函数： 输入：亮度或色度的矩阵。 输入：以矢量形式排列的矩阵中的DC值（差值）。 功能：找出DC查值。 hfmtable_DC_brightness.m函数： 输入：某个8*8亮度块对应的DC值（差值）。 输出：返回DC编码的符号1，即分组号，huffman编码 功能：对输入的DC数据进行查表，得到对应的编码。 hfmtable_DC_colour.m函数： 输入：某个8*8色度块对应的DC值（差值）。 输出：返回DC编码的符号1，即分组号，huffman编码 功能：对输入的DC数据进行查表，得到对应的编码。 Y_ac_continue_code.m函数： 输入：经过zigzag扫描后的某个8*8亮度块的AC值。 输入：该8*8块亮度AC值的编码。 功能：对输入的AC数据编码。中间要调用hfmtable_AC_brightness函数。 C_ac_continue_code.m函数： 输入：经过zigzag扫描后的某个8*8色度块的AC值。 输入：该8*8色度AC值的编码。 功能：对输入的AC数据编码。中间要调用hfmtable_AC_colour函数。 hfmtable_AC_brightness.m函数。 输入：非零个数和非零数值。 输出：对应的亮度AC编码 功能：查表得出输入对应的AC编码。 hfmtable_AC_colour.m函数。 输入：非零个数和非零数值。 输出：对应的色度AC编码 功能：查表得出输入对应的AC编码。 另外还有其他函数，其中fanma函数是返回一个二进制数的反码number_hfmtable_AC_CbCr，number_hfmtable_DC_CbCr，number_hfmtable_AC_Y，number_hfmtable_AC_Y等都是写标记码用到的函数。 五，编程和调试心得： 在编程中，我遇到了一些麻烦，比如如何高效快速的查表，如何写入标记码，如何保存数据等，这些问题在我不断的学习下，在问了同学相关的知识之后，都得到了很好的解决，比如编码表已经给好，自己只是将其修改一点，用在MATLAB上。应该说，这些问题都是比较简单的，一天或者两天就可以解决的。 真正的大问题是在程序写完之后，发现图片问题很多。我遇到的有 图片显示不正确，比