实验四-dpcm编码

一、实验原理
DPCM编码,是差分预测编码调制的缩写，是典型的预测编码系统。这种方式是用已经过去的抽样值来预测当前的抽样值，对它们的差值进行编码。之所以不用原始样本做预测是因为在解码端无法得到原始样本数据，只能得到存在误差的样本。差值编码可以提高编码频率，这种技术已应用于模拟信号的数字通信之中。
二、实验步骤

三、关键代码分析
1）dpcm函数

void dpcm(unsigned char *srcBuffer,int width,int height,unsigned char *rebuidBuffer,unsigned char *MSEBuffer){    int i,j;    char temp1;    unsigned char temp2;    for(i=0;i<height;i++)    {        temp1=srcBuffer[i*width]-128;//对第一列用128做预测，预测范围为-128到128        temp2=(temp1+128)/2;//加128提升到0-256再量化        MSEBuffer[i*width]=temp2*2;//反量化        rebuidBuffer[i*width]=MSEBuffer[i*width];//量化误差加上预测值再减128得到预测样本        for(j=1;j<width;j++)        {            temp1=srcBuffer[i*width+j]-rebuidBuffer[i*width+j-1];//用它右侧的误差样本来做预测            temp2=(temp1+128)/2;            MSEBuffer[i*width+j]=temp2*2;            rebuidBuffer[i*width+j]=rebuidBuffer[i*width+j-1]+MSEBuffer[i*width+j]-128;        }    }}

2）将bmp数据做dpcm编码

 Readrgb(input,file_h,info_h,rgbDataOut);//从bmp文件中提取rgb数据   //read y   unsigned char *srcBuffer=(unsigned char*)malloc(info_h.biWidth*info_h.biHeight);   unsigned char *rebuidBuffer=(unsigned char*)malloc(info_h.biWidth*info_h.biHeight);   unsigned char *MSEBuffer=(unsigned char*)malloc(info_h.biWidth*info_h.biHeight);   if(!(srcBuffer && rebuidBuffer && MSEBuffer))   {       printf("malloc ybuffer error!\n");   }   RGB2YUV (info_h.biWidth,info_h.biHeight,rgbDataOut,0,srcBuffer);/*将rgb数据转化为yuv*/ dpcm(srcBuffer,info_h.biWidth,info_h.biHeight,rebuidBuffer,MSEBuffer);   fwrite(MSEBuffer,sizeof(unsigned char),info_h.biWidth*info_h.biHeight,output);//将误差数据写入输出文件

四、实验结果
1）dpcm输出的重建图像

2）原始图像

3）预测误差图像和原始图像huffman编码比较

4）预测误差图像和原始图像的符号概率分布


五、结论
在dpcm编码之后，信源符号的分布更加集中，huffman编码的效率提高了。