МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА»
ІКТА
Кафедра ЗІ
/
ЗВІТ
До лабораторної роботи №4
з курсу: «Системи запису та відтворення інформації»
на тему: «Дослідження методів компресії зображень в MATLAB.»
Львів – 2014
МЕТА РОБОТИ
Набути вміння розробляти власні методи стиснення зображень та оцінювати їх ефективність.
ЗАВДАННЯ
Ознайомитись з теоретичним матеріалом.
Завантажити файл вказаний в завданні відповідно до свого варіанту.
Вивести основну інформацію про файл: кількість пікселів по горизонталі і вертикалі, тип зображення – кольорове/монохромне, кількість біт на піксел, загальний розмір зображення в бітах.
Написати JPEG-подібний кодер, згідно етапів розглянутих в теоретичній частині, який би стискав зображення з заданим степенем стиску G.
Вивести на екран оригінальне та декомпресоване зображення для порівняння їх якості.
Розрахувати реальну степінь стиснення зображення.
Навести покрокові результати всіх етапів стиснення та відтворення довільного блоку 8х8 пікселів зображення.
/
Текст програми
info = imfinfo('C:\Users\Andriy\Desktop\1\board1.tiff')
Y = imread('C:\Users\Andriy\Desktop\1\board1.tiff');
zob=Y(1:8,1:8)
[N,M] = size(Y); % Розмір матриці Y
%Кількість блоків 8*8 по вертикалі та горизонталі відповідно
N_Block = fix(N/8); % До меншого цілого
M_Block = fix(M/8); % До меншого цілого
% Доповнимо некратні 8-ми рядки чи стовпці нулями
if (N - N_Block*8) ~= 0
Dod = 8 - ((N - N_Block*8));
Y = [Y; zeros(Dod, M)];
N_Block = N_Block + 1;
end;
if (M - M_Block*8) ~= 0
Dod = 8 - ((M - M_Block*8));
Y = [Y zeros(N_Block*8, Dod)];
M_Block = M_Block + 1;
end;
Y = double(Y);
% Зсув рівня
Y1 = Y - 128;
Y_DCT = blkproc(Y1, [8,8], 'dct2'); % Розбиття зображення на блоки 8*8 і обчислення 2D-ДКП буде матриця Y_DCT такого ж розміру, що і Y1
Y_DCT1=Y_DCT(1:8,1:8)
% Будуємо таблицю квантування для заданого G
G =52.1;
for ii = 1 : 8
for jj = 1 : 8
Q_Table(ii, jj) = 1 + (ii + jj - 1) * G;
end;
end;
Q_Table
% Квантування коефіцієнтів ДКП
% Кожен блок коеф. 8х8 по елементно ділимо на матрицю Q_Table і заокруглюємо
for ii = 1 : N_Block
for jj = 1 : M_Block
Y_Q( (8*ii-7) : (8*ii), (8*jj-7) : (8*jj) ) = round( Y_DCT( (8*ii-7) : (8*ii), (8*jj-7) : (8*jj) ) ./ Q_Table);
if(ii*jj==1)
Y_Q1=Y_Q(1:8,1:8)
end
end;
end;
%ZigZag-сканування: 8х8 -> 1x64 (розтягуємо в 1 рядок)
%Результат - матриця Y_Scan розміром (N_Block*M_Block)рядків x 64 елементи
Y_Scan = zeros(N_Block * M_Block, 64);
count = 1;
for j = 1 : N_Block
for i = 1 : M_Block
% Читаємо черговий блок 8х8 коефіцієнтів
x = Y_Q(8*j-7 : 8*j, 8*i-7 : 8*i);
%ZigZag перестановка
ZigZag = [ x(1,1) x(1,2) x(2,1) x(3,1) x(2,2) x(1,3) x(1,4) x(2,3) x(3,2) x(4,1) x(5,1) x(4,2) x(3,3) x(2,4) x(1,5) x(1,6) x(2,5) x(3,4) x(4,3) x(5,2) x(6,1) x(7,1) x(6,2) x(5,3) x(4,4) x(3,5) x(2,6) x(1,7) x(1,8) x(2,7) x(3,6) x(4,5) x(5,4) x(6,3) x(7,2) x(8,1) x(8,2) x(7,3) x(6,4) x(5,5) x(4,6) x(3,7) x(2,8) x(3,8) x(4,7) x(5,6) x(6,5) x(7,4) x(8,3) x(8,4) x(7,5) x(6,6) x(5,7) x(4,8) x(5,8) x(6,7) x(7,6) x(8,5) x(8,6) x(7,7) x(6,8) x(7,8) x(8,7) x(8,8) ];
% Заносимо результат в матрицю Y_Scan
Y_Scan(count, :) = ZigZag;
count = count + 1;
end;
end;
% Кодування DC- та AC-коефіцієнтів, результат в вектор Y_C
delta = 0; midle = [];
for ii = 1 : N_Block * M_Block
% Читаємо АС-коефіцієнти поточного блоку
vect = Y_Scan(ii, 2:64);
n = 0; res = [];
for jj = 1 : 63
if vect(jj) == 0 % Якщо коефіцієнт рівний 0
n = n + 1; % Збільшуємо лічильник нулів n на 1
else
res = [res n vect(jj)]; % Інакше записуємо пару [n, AC(jj)]
n = 0; % Починаємо підрахунок нулів спочатку
end;
end;
res = [res 0 0]; % Додаємо символ завершення блоку
Y_C = [midle (Y_Scan(ii, 1) - delta) res]; % Дописуємо до res різницеве значення DC-коеф. та записуємо у вихідний масив Y_C
delta = Y_Scan(ii, 1);
if(ii==1)
Y_C
end
midle = Y_C;
end;
% Підраховуємо орієнтовану к-сть біт необх. для кодув. матриці Y_C % Кодом Хафмена
% Лічильник к-сті біт стисненого зображення
Bit_Count = 0;
f...
