基于matlab的dpcm编译器解码器设计【字数：8719】
摘 要随着数字时代的发展，图片压缩技术成为人们所研究的热门对象之一。由于有些图像数据的冗余度很大，为了减少邻近像素之间的相关性，通常采用差分脉冲编码调制DCPM（Differential Pulse CodeModulation）对图像进行压缩。本毕业设计基于MATLAB技术完成DPCM编译器解码器设计，通过预测编码的知识，将实际值和预测值的差（预测误差）进行编码从而得到原始图片经过编码与解码后的结果，使得其达到压缩的效果。基于MATLAB的DPCM编码具有较好的传输质量、低成本、高效率等特性，有着广阔的发展前景。
目 录
第一章 绪论 1
1.1引言 1
1.2图像压缩编码的发展以及国内外研究现状 1
1.3课题的现实应用 1
1.4课题研究的意义 2
1.5课题研究的主要内容 2
第二章 预测编码以及MATLAB软件简介 3
2.1 预测编码简介 3
2.1.1 预测编码技术 3
2.1.2 预测编码发展趋势 3
2.1.3 预测编码特点 3
2.2 差分脉冲编码调制（DPCM）简介 3
2.2.1 差分脉冲编码调制原理 3
2.2.2 差分脉冲编码技术 4
2.3 MATLAB软件概述 4
2.3.1 MATLAB简介 4
2.3.2 MATLAB的特点 4
2.3.3 MATLAB的主要功能 4
2.3.4 MATLAB的发展趋势 5
第三章 系统整体方案的设计 6
3.1 基于MATLAB的DPCM编译器解码器设计要求 6
3.2 DPCM系统原理框图 6
3.3 课题的设计的关键和难点 7
3.4 系统设计的注意事项 7
3.5 小结 7
第四章 系统的软件设计 8
4.1 开发环境 8
4.2 原始图像及MATLAB设计模块 8
4.2.1 原始图像选择 8
4.2.2 MATLAB页面 10
4.3 DPC *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
M对图像进行编码 11
4.3.1预测器 11
4.3.2 DPCM预测编码 11
4.4 DPCM对图像进行解码 13
4.5 小结 14
第五章 系统测试分析 15
5.1 系统的整合 15
5.2 系统的测试 15
5.2.1 DPCM编码后的图像 15
5.2.2 DPCM解码后的图像 16
5.2.3测试结果分析 18
5.3 小结 19
结束语 20
致 谢 21
参考文献 22
附录A 完整程序 23
第一章 绪论
1.1引言
随着信息化技术的飞速发展,越来越多的数字信息需要存储和保存在各个行业中。因此，数字技术越来越热门化，图像压缩技术也是其热门之一。如今很多图像含有的冗余度信息很大,对图像进行压缩的目的是为了能够减少其占用内存以及增加有效传输的效率，尽量减少要传输或存储的比特数。图像压缩的方法很多，但是DPCM方法可以提高压缩比，更进一步促进图像的传输与存储。
本文提出了图像有损压缩编解码技术。主要利用MATLAB软件，通过选择合适的预测器、量化器设计系统，选用各种原始图片，完成DPCM编码解码程序，从而对原始图像进行预处理，以减少图像的冗余信息。在运行程序上实现四阶编码和解码并通过结果图完成验证。
1.2图像压缩编码的发展以及国内外研究现状
如今，很多图像含有的数据量太大，我们保存要耗费大量空间，所以为了减少这种现象需要对图像进行压缩编码。从理论上讲，图像压缩编码是指通过一定的规则和方法改变数字图像的原始数据，用极少的占用量去传输原本的信息量大小,实际上就是去掉冗余度，去除无用信息，保留有效信息。人们对于物质,在追求质的同时对于物的"体"也朝着小的方向发展,基于此,图像压缩和编码技术应用而生,将图像利用图像压缩技术处理之后,不仅减轻了设备图像储存空间，而且利用经过压缩技术处理后的图像更加快捷,方便。图像压缩编码有很多种方法，如预测编码、变换编码、哈夫曼编码，行程长度编码等，每个编码的方式和结果都不同，国内外对于图像压缩的研究一直在继续，并且有关软件也一直在完善中，数字图像压缩技术发展前景很好, 影响着社会多个行业。人们对于图像压缩编码的研究也越来越多。
1.3课题的现实应用
如今，图像压缩技术在现实生活中有着很多应用，具有一定的研究价值。图像在经过压缩处理后, 一方面可以减少存储占用量, 另一方面可以于数据的传输效率得到提高。DPCM是预测编码的一种典型方案，它具有较强的相关性，压缩比率高、便于计算、延迟性短、程序实施起来难度不大等特性，而MATLAB软件随着自己不断的发展，现在已经应用于各个方面，将MATLAB于DPCM编码系统相结合，在MATLAB软件上设计预测编码可以很好地观察压缩过图像与原始图像的区别，并且对于不同格式的图片其压缩效果也不同。
图像压缩的优点有：1.这样可以节省可靠的费用。2.它不仅减少了数据存储量，而且减少了整个系统的容量，执行时间。3.它减少了错误传输的机会，因为一些比特已经被传输。4.它在一定程度上保证了监控非法活动的安全性。
1.4课题研究的意义
在我们生活中无论是普通人还是科研领域的科技工作者，都会对数据信息的传输与存储有所接触。随着数字时代的到来，影像的制作、处理和存储都脱离了传统的介质（纸、胶片等），相比传统方式，数字图像有着无可比拟的优越性。但是每种技术出现的同时都有制约其发展的一面。无论是利用哪种传输媒介进行传输的信息，都会遇到需要对大量图像数据进行传输与存储的问题。而对大量图像数据进行传输要保证其传输的质量、速度等，对其进行存储也要考虑容量等。这是本课题研究的现实意义。
目 录
第一章 绪论 1
1.1引言 1
1.2图像压缩编码的发展以及国内外研究现状 1
1.3课题的现实应用 1
1.4课题研究的意义 2
1.5课题研究的主要内容 2
第二章 预测编码以及MATLAB软件简介 3
2.1 预测编码简介 3
2.1.1 预测编码技术 3
2.1.2 预测编码发展趋势 3
2.1.3 预测编码特点 3
2.2 差分脉冲编码调制（DPCM）简介 3
2.2.1 差分脉冲编码调制原理 3
2.2.2 差分脉冲编码技术 4
2.3 MATLAB软件概述 4
2.3.1 MATLAB简介 4
2.3.2 MATLAB的特点 4
2.3.3 MATLAB的主要功能 4
2.3.4 MATLAB的发展趋势 5
第三章 系统整体方案的设计 6
3.1 基于MATLAB的DPCM编译器解码器设计要求 6
3.2 DPCM系统原理框图 6
3.3 课题的设计的关键和难点 7
3.4 系统设计的注意事项 7
3.5 小结 7
第四章 系统的软件设计 8
4.1 开发环境 8
4.2 原始图像及MATLAB设计模块 8
4.2.1 原始图像选择 8
4.2.2 MATLAB页面 10
4.3 DPC *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
M对图像进行编码 11
4.3.1预测器 11
4.3.2 DPCM预测编码 11
4.4 DPCM对图像进行解码 13
4.5 小结 14
第五章 系统测试分析 15
5.1 系统的整合 15
5.2 系统的测试 15
5.2.1 DPCM编码后的图像 15
5.2.2 DPCM解码后的图像 16
5.2.3测试结果分析 18
5.3 小结 19
结束语 20
致 谢 21
参考文献 22
附录A 完整程序 23
第一章 绪论
1.1引言
随着信息化技术的飞速发展,越来越多的数字信息需要存储和保存在各个行业中。因此，数字技术越来越热门化，图像压缩技术也是其热门之一。如今很多图像含有的冗余度信息很大,对图像进行压缩的目的是为了能够减少其占用内存以及增加有效传输的效率，尽量减少要传输或存储的比特数。图像压缩的方法很多，但是DPCM方法可以提高压缩比，更进一步促进图像的传输与存储。
本文提出了图像有损压缩编解码技术。主要利用MATLAB软件，通过选择合适的预测器、量化器设计系统，选用各种原始图片，完成DPCM编码解码程序，从而对原始图像进行预处理，以减少图像的冗余信息。在运行程序上实现四阶编码和解码并通过结果图完成验证。
1.2图像压缩编码的发展以及国内外研究现状
如今，很多图像含有的数据量太大，我们保存要耗费大量空间，所以为了减少这种现象需要对图像进行压缩编码。从理论上讲，图像压缩编码是指通过一定的规则和方法改变数字图像的原始数据，用极少的占用量去传输原本的信息量大小,实际上就是去掉冗余度，去除无用信息，保留有效信息。人们对于物质,在追求质的同时对于物的"体"也朝着小的方向发展,基于此,图像压缩和编码技术应用而生,将图像利用图像压缩技术处理之后,不仅减轻了设备图像储存空间，而且利用经过压缩技术处理后的图像更加快捷,方便。图像压缩编码有很多种方法，如预测编码、变换编码、哈夫曼编码，行程长度编码等，每个编码的方式和结果都不同，国内外对于图像压缩的研究一直在继续，并且有关软件也一直在完善中，数字图像压缩技术发展前景很好, 影响着社会多个行业。人们对于图像压缩编码的研究也越来越多。
1.3课题的现实应用
如今，图像压缩技术在现实生活中有着很多应用，具有一定的研究价值。图像在经过压缩处理后, 一方面可以减少存储占用量, 另一方面可以于数据的传输效率得到提高。DPCM是预测编码的一种典型方案，它具有较强的相关性，压缩比率高、便于计算、延迟性短、程序实施起来难度不大等特性，而MATLAB软件随着自己不断的发展，现在已经应用于各个方面，将MATLAB于DPCM编码系统相结合，在MATLAB软件上设计预测编码可以很好地观察压缩过图像与原始图像的区别，并且对于不同格式的图片其压缩效果也不同。
图像压缩的优点有：1.这样可以节省可靠的费用。2.它不仅减少了数据存储量，而且减少了整个系统的容量，执行时间。3.它减少了错误传输的机会，因为一些比特已经被传输。4.它在一定程度上保证了监控非法活动的安全性。
1.4课题研究的意义
在我们生活中无论是普通人还是科研领域的科技工作者，都会对数据信息的传输与存储有所接触。随着数字时代的到来，影像的制作、处理和存储都脱离了传统的介质（纸、胶片等），相比传统方式，数字图像有着无可比拟的优越性。但是每种技术出现的同时都有制约其发展的一面。无论是利用哪种传输媒介进行传输的信息，都会遇到需要对大量图像数据进行传输与存储的问题。而对大量图像数据进行传输要保证其传输的质量、速度等，对其进行存储也要考虑容量等。这是本课题研究的现实意义。
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