数字图像处理保留10个DCT变换系数_及预测编码和变换编码

1、Dct10:R=imread(); %装入原始图像I=rgb2gray(R); %转换成灰度图像J=im2double(I);T=dctmtx(8); %计算离散余弦变换B=blkproc(J,8,8,P1*x*P2,T,T);mask= 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ; %二值掩模，用来压缩DCT系数B2=blkproc(B,8 8,P1.*x,mask); %只保留D

2、CT变换的10个系数J2=blkproc(B2,8 8,P1*x*P2,T,T); %逆DCT变换，用来重构图像subplot(2,2,1);imshow(R);title(原始图像);imwrite(I,灰度图像.jpeg);Q=imread(灰度图像.jpeg);subplot(2,2,2);imshow(Q);title(灰度图像);imwrite(J2,重构图像（10）.jpeg);f=imread(重构图像（10）.jpeg);subplot(2,2,3);imshow(f),title(重构图像(10);Dct 20R=imread(); %装入原始图像I=rgb2gray(R);

3、 %转换成灰度图像J=im2double(I);T=dctmtx(8); %计算离散余弦变换B=blkproc(J,8,8,P1*x*P2,T,T);mask= 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ; %二值掩模，用来压缩DCT系数B2=blkproc(B,8 8,P1.*x,mask); %只保留DCT变换的20个系数J2=blkproc(B2,8 8,P1*x*P2,T,T

4、); %逆DCT变换，用来重构图像subplot(2,2,1);imshow(R);title(原始图像););Q=imread(灰度图像.jpeg);subplot(2,2,2);imshow(Q);title(灰度图像);imwrite(J2,重构图像（20）.jpeg);f=imread(重构图像（20）.jpeg);subplot(2,2,3);imshow(f),title(重构图像(20);Dct40R=imread(); %装入原始图像I=rgb2gray(R); %转换成灰度图像J=im2double(I);T=dctmtx(8); %计算离散余弦变换B=blkproc(J,8

5、,8,P1*x*P2,T,T);mask= 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 ; %二值掩模，用来压缩DCT系数B2=blkproc(B,8 8,P1.*x,mask); %只保留DCT变换的40个系数J2=blkproc(B2,8 8,P1*x*P2,T,T); %逆DCT变换，用来重构图像subplot(2,2,1);imshow(R);title(原始图像);imwri

6、te(I,灰度图像.jpeg);Q=imread(灰度图像.jpeg);subplot(2,2,2);imshow(Q);title(灰度图像);imwrite(J2,重构图像（40）.jpeg);f=imread(重构图像（40）.jpeg);subplot(2,2,3);imshow(f),title(重构图像(40);R=imread (); %装入原始图像I=rgb2gray(R); %转换成灰度图像J=im2double(I);T=dctmtx(8); %计算离散余弦变换B=blkproc(J,8,8,P1*x*P2,T,T);mask= 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1

7、1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ; %二值掩模，用来压缩DCT系数B2=blkproc(B,8 8,P1.*x,mask); %只保留DCT变换的10个系数J2=blkproc(B2,8 8,P1*x*P2,T,T); %逆DCT变换，用来重构图像subplot(2,3,1);imshow(R);title(原始图像);imwrite(I,灰度图像.jpeg);Q=imread(灰度图像.jpeg);subplot(

8、2,3,2);imshow(Q);title(灰度图像);imwrite(J2,重构图像（10）.jpeg);f=imread(重构图像（10）.jpeg);subplot(2,3,4);imshow(f),title(重构图像(10);mask= 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ; %二值掩模，用来压缩DCT系数B2=blkproc(B,8 8,P1.*x,mask);

9、%只保留DCT变换的20个系数J2=blkproc(B2,8 8,P1*x*P2,T,T); %逆DCT变换，用来重构图像imwrite(J2,重构图像（20）.jpeg);f=imread(重构图像（20）.jpeg);subplot(2,3,5);imshow(f),title(重构图像(20);mask= 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 ; %二值掩模，用来压缩DCT

10、系数B2=blkproc(B,8 8,P1.*x,mask); %只保留DCT变换的40个系数J2=blkproc(B2,8 8,P1*x*P2,T,T); %逆DCT变换，用来重构图像imwrite(J2,重构图像（40）.jpeg);f=imread(重构图像（40）.jpeg);subplot(2,3,6);imshow(f),title(重构图像(40);预测编码和解码：I=imread(); I2=I; I=rgb2gray(I); I3=II=double(I); fid=fopen(mydata.dat,w); m n=size(I); J1=ones(m,n); % 产生M行N

11、列单位矩阵J1(1:m,1)=I(1:m,1);J1(1,1:n)=I(1,1:n); J1(1:m,n)=I(1:m,n); J1(m,1:n)=I(m,1:n); for k=2:m-1 for L=2:n-1 J1(k,L)=I(k,L)-(I(k,L-1)/2+I(k-1,L)/4+ I(k-1,L-1)/8+ I(k-1,L+1)/8); %实施预测编码 end end J1=round(J1); %对J1取整cont=fwrite(fid,J1,int8); cc=fclose(fid); fid=fopen(mydata.dat,r); I1=fread(fid,cont,int

12、8); tt=1; for L=1:n for k=1:m I(k,L)=I1(tt); tt=tt+1; end end I=double(I); J=ones(m,n);J(1:m,1)=I(1:m,1); J(1,1:n)=I(1,1:n); J(1:m,n)=I(1:m,n); J(m,1:n)=I(m,1:n); for k=2:m-1 for L=2:n-1 J(k,L)=I(k,L)+(J(k,L-1)/2+J(k-1,L)/2); end end cc=fclose(fid); J=uint8(J); subplot(2,2,1);imshow(I2);title(原始图像);

13、 subplot(2,2,2);imshow(Q);title(灰度图像); imwrite(J1,编码后图像.jpeg);Q=imread(编码后图像.jpeg);subplot(2,2,3);imshow(Q);title(编码后图像); imwrite(J,解码后图像.jpeg);Q=imread(解码后图像.jpeg);subplot(2,2,4);imshow(Q);title(解码后图像) J=double(J); s=double(0); a=double(0); for k=1:m for l=1:n a=(J(k,l)-I(k,l)*(J(k,l)-I(k,l); s=s+a

14、; end end %DCT编码程序:%量化表矩阵Q_8x8=uint8(16 11 10 16 24 40 51 61 12 12 14 19 26 58 60 55 14 13 16 24 40 57 69 5614 17 22 29 51 87 80 62 18 22 37 56 68 109 103 77 24 35 55 64 81 104 113 92 49 64 78 87 103 121 120 10172 92 95 98 112 100 103 99);%DCT系数优先级矩阵dct_coefficient_priority_8x8=( 1 2 6 7 15 16 28 29

15、 3 5 8 14 17 27 30 43 4 9 13 18 26 31 42 44 10 12 19 25 32 41 45 54 11 20 24 33 40 46 53 55 21 23 34 39 47 52 56 61 22 35 38 48 51 57 60 62 36 37 49 50 58 59 63 64);%Z字形编码zigzag_order=uint8( 1 9 2 3 10 17 25 1811 4 5 12 19 26 33 4134 27 20 13 6 7 14 2128 35 42 49 57 50 43 3629 22 15 8 16 23 30 3744

16、51 58 59 52 45 38 3124 32 39 46 53 60 61 5447 40 48 55 62 63 56 64);%生成反向Z字形编排矩阵reverse_zigzag_order_8x8=zeros(8,8);for k=1:(size(zigzag_order,1)*size(zigzag_order,2)reverse_zigzag_order_8x8(k)=find(zigzag_order=k);end; Compressed_image_size=0;%-打开图像-I=imread(); %读入原图像I1 = rgb2gray(I);input_image=im

17、2double(I1); %将原图像转为双精度数据类型imsize_x,imsize_y=size(input_image);%-figureimshow(input_image);title(原始图像);%-根据DCT系数优先级矩阵，选择DCT系数-coef_selection_matrix_8x8=zeros(8,8);chosen_number_of_dct_coefficient=21;for l=1:chosen_number_of_dct_coefficienty,x=find(dct_coefficient_priority_8x8=min(min(dct_coefficient

18、_priority_8x8);coef_selection_matrix_8x8(y,x)=1;%已经选过的系数置99，以便下次循环不再选到dct_coefficient_priority_8x8(y,x)=99;end%将系数选择矩阵复制(imsize_x*imsize_y/(8*8)份，以对应整个图像selection_matrix=repmat(coef_selection_matrix_8x8,imsize_x/8,imsize_y/8);%-计算 8x8 DCT-dct_transformed_image=Classic_DCT(input_image).*selection_mat

19、rix; figureimshow(dct_transformed_image);title(图像8x8 DCT变换);%DCT系数归一化Maximum_Value_of_dct_coeffieient=max(max(dct_transformed_image);dct_transformed_image=dct_transformed_image./Maximum_Value_of_dct_coeffieient;%转化成8位整型dct_transformed_image_int=im2uint8(dct_transformed_image);%量化quantization_matrix=

20、repmat(Q_8x8,imsize_x/8,imsize_y/8);quantized_image=round(dct_transformed_image_int./quantization_matrix);%将8x8图像块转换成列矩阵single_column_quantized_image=im2col(quantized_image,8 8,distinct);%将每个8x8数据块进行Z字形编排ZigZaged_Single_Column_Image=single_column_quantized_image(zigzag_order,:);%对每个8x8数据块中的零值数据进行行程编

21、码，将编码结果写入run_level_pairs中run_level_pairs=double();for block_index=1:(imsize_x*imsize_y)/64single_block_image_vector_64(1:64)=1;for temp_vector_index=1:64single_block_image_vector_64(temp_vector_index)=ZigZaged_Single_Column_Image(temp_vector_index,block_index);end %non_zero_value_index_array=0;non_z

22、ero_value_index_array=find(single_block_image_vector_64=0);number_of_non_zero_entries=length(non_zero_value_index_array);if numel(non_zero_value_index_array)0if non_zero_value_index_array(1)=1 run=0;run_level_pairs=cat(1,run_level_pairs,run,single_block_image_vector_64(non_zero_value_index_array(1);

23、endfor n=2:number_of_non_zero_entries,run=non_zero_value_index_array(n)-non_zero_value_index_array(n-1)-1;run_level_pairs=cat(1,run_level_pairs,run,single_block_image_vector_64(non_zero_value_index_array(n);endend%写入两个255作为次数据块编码的结束符run_level_pairs=cat(1,run_level_pairs,255,255);endCompressed_image_size=size(run_level_pairs);Comression_Ra