实验4 DPCM编码

一、DPCM实验原理

DPCM是差分预测编码调制的缩写，是比较典型的预测编码系统。在DPCM系统中，
需要注意的是预测器的输入是已经解码以后的样本。之所以不用原始样本来做预测，是
因为在解码端无法得到原始样本，只能得到存在误差的样本。因此，在DPCM编码器中实

际内嵌了一个解码器，如编码器中虚线框中所示。

 

二、实验代码分析

在实验2中的BMP2YUV的工程中添加以下函数即可，以下为添加代码：

  //预测器为左侧预测

        for (int j = 0; j<height; j++)  //逐行遍历  

        {

            for (i = 0; i<width; i++)

            {

                if (i==0)  //每列第一个元素保持原来的样值不变，只是变换相应的数据类型

                {

                    //量化

                    k = (*(yBuff + j*width + i) - 128) / 2 + 128; //k先是为量化后的预测误差，后用来存放反量化后的预测误差。

                    *(qBuff + j*width + i) = (unsigned char)k; 

                    //反量化

                    k = ((*(qBuff + j*width + i )-128) * 2) + 128; 

                    *(reBuff + j*width + i) = (unsigned char)k; 

                }

                else

                {    //当前差值信号为当前样值与上个预测样值的差值 并进行了量化

                    k = (*(yBuff + j*width + i) - *(reBuff + j*width + i - 1)) / 2 + 128;

                    *(qBuff + j*width + i) = (unsigned char)k;

                    //当前重建信号为 反量化后的差值信号与上一个重建信号的和

                    k = ((*(qBuff + j*width + i )-128) * 2) + *(reBuff + j*width + i - 1);

                    *(reBuff + j*width + i) = (unsigned char)k;

                }

            }

        }

    fwrite(reBuff,1,width*height,reBuff);

    fwrite(yuv.U,1,width*height/4,reBuff);

    fwrite(yuv.V,1,width*height/4,reBuff);

    fwrite(qBuff,1,width*height,qBuf);

    fwrite(yuv.U,1,width*height/4,qBuf);

    fwrite(yuv.V,1,width*height/4,qBuf);//将预测误差图像和重建图像写入文件

三、实验结果

以下每幅图像按照不同文件名，顺序分别为原始bmp图、转换后的yuv图、差值图、重建后的yuv图、原始图的符号概率密度图、预测误差图的符号概率密度图

1、Birds.bmp

2、Camman256B.bmp

3、Clown256B.bmp