方块编码

班 级： 电子信息科学与技术0901班

姓 名： 卢啸 学 号: 0907090127

设计时间： 2012年7月12日

一、 课程设计题目

方块编码

二、 设计要求

1. 块的大小可调； 2. 编码与译码分开； 3. 输出压缩比和峰值性噪比；

三、 原理

方块编码（BLOCK TRUNCATION CODING）又称为方块截断编码，是把一幅图像分为大小为

的子像块，由于小块内个相邻像素间具有亮度

互相近似的相关性，于是只选用两个适当的亮度来近似代表小块内各像素原来的亮度，然后指明字快内的各像素分别属于哪个亮度。

步骤: 编码：

1） 取分块大小m（一般取偶数大小，m=2） 计算均值和标准差σ；

3） 将各灰度值与均值比较，得到各个，构成比特面，并统计q； 4） 计算

5） 将每个块与比特面，送入压缩文件； 6） 依次执行各块的压缩，生成压缩文件； 7） 计算压缩比

；

；

）；

8） 改变块的大小，重复实验，比较压缩比；

译码：

1） 从压缩文件中得到关于各块的数据； 2） 根据块的比特面恢复出各点亮度值； 3） 依次恢复各块，生成恢复图像；

4） 计算峰值信噪比

其中

5） 改变块的大小，重复实验；

，反映恢复图像的质量；

四、 结果分析

1. 界面介绍

显示原始图像 菜单显示 方块编码方法一 方块编码方法二

输入编码块的大 小 显示编码后的压缩比 显示译码后的峰值性噪比 图1 界面介绍

此界面采用GUI用户界面，包含菜单，按键及其显示窗口，通过按键获取编码块的大小（当输入的值不能被图像行数所整除，则弹出对话框 ，提示：请输入适合分块的值）；本设计采用两种方块编码，分别在两个窗口显示，并返回对应的编码压缩比，峰值性噪比。

2. 数据分析

本实验采用了两种方式的方块编码，两者的不同是：它们的亮度

级分量

计算不同。在方法一中：

；在方法二中：

，其中sum_g为所取块各非零值的和，

nozerosnum

为

块

中

非

零

元

素

；

，其中sum_A为块中各

值的和。

1） 选取lena图像，采用两种编码方式，比较两种结果。

方块编码一：

方块编码二：

图2 两种编码方式的比较

分析：由结果可知，两种方法从处理后视觉效果上没有多大的差异，从数据分析上看，其压缩比一样都为4，而对于峰值性噪比来说，第二种方法的峰值性噪比要大一些，这说明这种方法的编码效果要好一些。

2） 同样取lena图像，更改不同的分块大小，观看不同编码结果。

图3 块取8*8

图4 块取16*16

分析：由图2，图3，图 4得出，当选择编码块数越大，则编码后的图像就越模糊，即失真度越大，但是对于其编码压缩比则是越大，而峰值性噪比越小，这说明压缩比和图像恢复的能力成反比，而压缩比越大，图像失真程度越大。

3） 选取不同的图像，采用块的大小为8*8，观察编码效果。

图5 lena图像 块取8*8

图6 引擎图像 块取8*8

由图5 图6得出：引擎图片细节较复杂，编码后的结果使得图像的很多细节丢失，而lena图像编码效果较好，它们的峰值性噪比，明显，lena图像编码的峰值性噪比较大，这充分说明图像编码使得图像丢失很多细节和轮廓。

五、 设计心得

本次设计，编码后的数据采用文件存储，存储时是一块一块的数据存储，

还包括整个图像的行值和列值，及每块的亮度电平

。在求

时将

公式错写成

后图像出现如下显示：

，结果使得编码

图 6 错误编码图像

这样计算使得在细节处得到点。

值偏差很大，就会出现一块一块的白点，或黑