基于DCT变换的图像编解码matlab代码.docx
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基于DCT变换的图像编解码matlab代码
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//基于块的变换编码
//读入灰度图像数据，完成8*8像素块余弦变换并进行DCT系数矩阵量化，把得到的量化矩阵游程编码
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#include
#include
#include
#include
#include
#include
#definePI3.1415926
#defineWIDTH256
#defineHEIGHT256
usingnamespacestd;
doublearr[WIDTH][HEIGHT]={0};//自定义数组保存文件二进制数据
doubledct2[8][8]={100};//自定义数组保存待变换8*8像素块二进制数据
intx（14）,y（22）;//任意设定开始选定数据坐标
voidDCT（int,int,doubledct2[8][8]）;//余弦变换算法函实现数
doubleCuCv（int）;//中间函数C（u），C（v）
voidQuant（doubledct2[8][8]）;//均匀量化函数
voidRun_level（doubledct2[8][8]）;//游程编码函数
//*******************************************************************************************************
voidmain（）
{
charch;
intdata[8][8]={0};
FILE*fp=NULL;//创建文件指针并初始化
//----------------------------------------------------------以二进制只读形式打开待处理IMG文件
fp=fopen（"LENA256.IMG","rb"）;
if（fp==NULL）//如果失败了
{
printf（"Buffererror!
Programterminated!
!
\n\n"）;
}
ofstreamoutfile（"源文件二进制数据.txt"）;//建立文件
charbuf[24];
intcount=0;
//----------------------------------------------------------将读入文件的数据保存在自定义数组中
for（inti（0）;i{
for（intj（0）;j{
intc=fgetc（fp）;
arr[i][j]=c;
}
}
fclose（fp）;//关闭文件
cout<<"256*256选定8*8像素块开始坐标:
"<<//----------------------------------------------------------选定8*8像素块，并保存数据到文本文件中
for（inti（x）;i{
for（intj（y）;j{
outfile<}
outfile<}
outfile.close（）;
DCT（x,y,dct2）;//余弦变换
Quant（dct2）;//均匀量化
for（inti=0;i<8;i++）//变换结果输出到文本文件中
{
for（intj=0;j<8;j++）
{
cout<}
}cout<Run_level（dct2）;//zig-zag游程编码
system（"pause"）;
}
//*******************************************************************************************************
voidDCT（intm,intn,doubledct2[8][8]）//余弦变换算法实现函数
{
for（intu（0）;u<8;u++）
{
for（intv（0）;v<8;v++）
{
doublesum=0;
for（inti（0）;i<8;i++）
{
for（intj（0）;j<8;j++）
{
sum=sum+（arr[m+i][n+j]*cos（（2*i+1）*u*PI/16）*cos（（2*j+1）*v*PI/16））;
}
}
doubletemp=CuCv（u）*CuCv（v）;
dct2[u][v]=int（temp*sum/4+0.5）;//余弦变换后的值,四舍五入取整
}
}
ofstreamoutfile2（"余弦变换取整后数据.txt"）;
for（inti=0;i<8;i++）//变换结果输出到文本文件中
{
for（intj=0;j<8;j++）
{
outfile2<}
outfile2<}
outfile2.close（）;
}
//*******************************************************************************************************
doubleCuCv（inta）//中间函数C（u），C（v）
{
if（a==0）
{
return1/pow（2,0.5）;
}
else
{
return1;
}
}
//*******************************************************************************************************
voidQuant（doubledct2[8][8]）//均匀量化函数
{
intQS[8][8]={//构建均匀量化矩阵（亮度）
16,11,10,16,24,40,51,61,
12,12,14,19,26,58,60,55,
14,13,16,24,40,57,69,56,
14,17,22,29,51,87,80,62,
18,22,37,56,68,109,103,77,
24,35,55,64,81,104,113,92,
49,64,78,87,103,121,120,101,
72,92,95,98,112,100,103,99
};
for（inti（0）;i<8;i++）
{
for（intj（0）;j<8;j++）
{
dct2[i][j]=int（double（dct2[i][j]）/QS[i][j]+0.5）;
}
}
ofstreamoutfile3（"均匀量化后数据.txt"）;
for（inti=0;i<8;i++）//变换结果输出到文本文件中
{
for（intj=0;j<8;j++）
{
outfile3<}
outfile3<}
outfile3.close（）;
}
//*******************************************************************************************************
voidRun_level（doubledct2[8][8]）//游程编码函数
{
intk（0）,a[8][8]={0};
inti（0）,j（0）,s（0）;//i=行----j=列----s=总行/列数
intdir（0）;//扫描方向，0:
右方，1:
左下，2：
下方，3：
右上
ofstreamoutfile4（"游程符号.txt"）;
while（s<8*8）
{
a[i][j]=dct2[i][j];//初始化zig-zag扫描位置
inttemp0=i,temp1=j;
switch（dir）//下一个扫描位置
{
case0:
j++;//行进方向
if（i==0）
dir=1;
if（i==7）
dir=3;
break;
case1:
i++;
j--;
if（i==7）
dir=0;
elseif（j==0）
dir=2;
break;
case2:
i++;
if（j==0）
dir=3;
if（j==7）
dir=1;
break;
case3:
i--;
j++;
if（j==7）
dir=2;
elseif（i==0）
dir=0;
break;
default:
break;
}
if（a[temp0][temp1]!
=dct2[i][j]）
{//输出游程符号到文件
if（a[temp0][temp1]!
=0）
{
if（k!
=0）k++;
outfile4<<"（"<k=0;
}
}
elsek++;
s++;
}
outfile4.close（）;
}
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