用matlab 对图像进行算术编码和解码的程序!!!求大神指点

用matlab 对图像进行算术编码和解码的程序!!!求大神指点,第1张

close allclear allclc %关闭所有图形窗口,清除工作空间所有变量,清空命令行

I=imread('lena.bmp')%待编码的矩阵

imshow(I)

thresh = graythresh(I)%自动确定二值化阈值

I2 = im2bw(I,thresh) %对图像二值化

imshow(I2)

[m,n]=size(I2) %计算矩阵大小

I2=double(I2)

p_table=tabulate(I2(:))%统计矩阵中元素出现的概率,第一列为矩阵元素,第二列为个数,第三列为概率百分数

color=p_table(:,1)'

p=p_table(:,3)'/100 %转换成小数表示的概率

psum=cumsum(p_table(:,3)')%计算数组各行的累加值

allLow=[0,psum(1:end-1)/100]%由于矩阵中元素只有两种,将[0,1)区间划分为两个区域allLow和 allHigh

allHigh=psum/100

numberlow=0 %定义算术编码的上下限numberlow和numberhigh

numberhigh=1

for k=1:m %以下计算算术编码的上下限,即编码结果

for kk=1:n

data=I2(k,kk)

low=allLow(data==color)

high=allHigh(data==color)

range=numberhigh-numberlow

tmp=numberlow

numberlow=tmp+range*low

numberhigh=tmp+range*high

end

end

fprintf('算术编码范围下限为%16.15f\n\n',numberlow)

fprintf('算术编码范围上限为%16.15f\n\n',numberhigh)

Mat=zeros(m,n) %解码

for k=1:m

for kk=1:n

temp=numberlow<low

temp=[temp 1]

indiff=diff(temp)

indiff=logical(indiff)

Mat(k,kk)=color(indiff)

low=low(indiff)

high=allHigh(indiff)

range=high - low

numberlow=numberlow-low

numberlow=numberlow/range

end

end

给你一段程序,自己研究下吧!

clc

clear

close all

%定义HufData/Len为全局变量的结构体

global HufData

global Len

disp('计算机正在准备输出哈夫曼编码结果,请耐心等待……')

%原始码字的灰度

a=imread('kids.tif')

%分区画出原始图像和灰度直方图

figure

subplot(1,2,1)

imshow(a)

%取消坐标轴和边框

axis off

box off

title('MATLAB自带图像','fontsize',13)

subplot(1,2,2)

axis off

box off

imhist(a)

title('图像灰度直方图','fontsize',13)

%图像的灰度统计

GrayStatistics=imhist(a)

GrayStatistics=GrayStatistics'

GrayRatioo=GrayStatistics/sum(GrayStatistics)

GrayRatioNO=find(GrayRatioo~=0)

Len=length(GrayRatioNO)

%初始化灰度集,防止系统随即赋予其垃圾值

GrayRatio=ones(1,Len)

for i=1:Len

GrayRatio(i)=GrayRatioo(i)

end

GrayRatio=abs(sort(-GrayRatio))

%将图像灰度概率赋予结构体

for i=1:Len

HufData(i).value=GrayRatio(i)

end

% 哈夫曼编码/霍夫曼编码

HuffmanCode(Len)

%输出码字

zippedHuffman=1

for i=1:Len

tmpData=HufData(i).code

str=''

for j=1:length(tmpData)

str=strcat(str,num2str(tmpData(j)))

zippedHuffman=zippedHuffman+1

end

disp(strcat('a',num2str(i),'= ',str))

end

i

%计算计算机一共输出多少个哈夫曼编码/霍夫曼编码

zippedHuffman

%计算在删去0灰度级压缩之前的原始图像字节容量

unzipped_delete=i*8

%计算压缩比率

ratio_delete=zippedHuffman/unzipped_delete

%计算图像的压缩比率

ad=num2str(ratio_delete*100)

str2=strcat(ad,'%')

disp(strcat('哈夫曼编码压缩比率','= ',str2))

%子程序:哈夫曼编码/霍夫曼编码函数HuffmanCode.m

function HuffmanCode(OriginSize)

global HufData

global Len

for i=1:Len

%%霍夫曼编码树左边纪录为1

HufData(i).left=1

%%霍夫曼编码树右边纪录为0

HufData(i).right=0

%%输出码初始化为0

HufData(i).code=[]

%%排序列表初始化

SortList(i).symbol=i

SortList(i).value=HufData(i).value

end

%初始化原始消息数目

newsymbol=OriginSize

for n=OriginSize:-1:2

%将N个消息进行排序

SortList=sortdata(SortList,n)

%将最后两个出现概率最小的消息合成一个消息

newsymbol=newsymbol+1

HufData(newsymbol).value=SortList(n-1).value+SortList(n).value

HufData(newsymbol).left=SortList(n-1).symbol

HufData(newsymbol).right=SortList(n).symbol

%将消息添加到列队的最后,为N-1个消息重新排序作好准备

SortList(n-1).symbol=newsymbol

SortList(n-1).value=HufData(newsymbol).value

end

%遍历霍夫曼树,获得霍夫曼编码/哈夫曼编码

visit(newsymbol,Len,[])

end

%子程序:冒泡排序法函数sortdata.m

function reData=sortdata(SortList,n)

%根据消息概率进行排序

for k=n:-1:2

for j=1:k-1

min=SortList(j).value

sbl=SortList(j).symbol

if(min<SortList(j+1).value)

SortList(j).value=SortList(j+1).value

SortList(j+1).value=min

SortList(j).symbol=SortList(j+1).symbol

SortList(j+1).symbol=sbl

end

end

end

reData=SortList

end

%子程序:遍历哈夫曼编码/霍夫曼编码树搜索函数visit.m

function visit(node,n,ocode)

global HufData

if node<=n

%如果没有哈夫曼编码/霍夫曼编码树的子接点直接输出原始码,这里为空码([])

HufData(node).code=ocode

else

if(HufData(node).left>0)

%遍历左分支接点输出1,这里采用子函数嵌套调用

ocode1=[ocode 1]

visit(HufData(node).left,n,ocode1)

end

if(HufData(node).right>0)

%遍历右分支接点输出0,这里采用子函数嵌套调用

ocode2=[ocode 0]

visit(HufData(node).right,n,ocode2)

end

end

end

我做过一个。

编码:

% b1%%%输入代码中出现的字符,按ASCII排序

% m1%%%b1中字符在codes中首次出现的位置

% n1%%%codes中字符在b1中出现的位置

function coding_callback(Incodes)

global decod

clc

digits(16)%%设置输出编码的小数点位数

Incodes=input('please input the encoding string:\n','s')

Incodes=['state tree']

[b1, m1, n1] = unique(Incodes, 'first')

Incodes(sort(m1))

length(b1)

for ii=1:length(b1)

a(ii)=length(find(n1(1:end)==ii))

rate(ii)=a(ii)/length(n1)%%%b1中每个字符出现的概率区间

low1(1)=0%%%b1区间下限

high1(1)=rate(1) %%%b1区间上限

if ii>1

low1(ii)=high1(ii-1)

high1(ii)=low1(ii)+rate(ii)

end

end

% high1 %%%每个字符的上限

% low1%%%每个字符的下限

% rate%%%每个字符所占有比例

%%%%%算术编码过程%%%%%%

judge=n1(1)

rang(1)=high1(judge)-low1(judge)

low(1)=low1(judge)

high(1)=high1(judge)

for jj=2:length(Incodes)

judge=n1(jj)

low(jj)=low(jj-1)+low1(judge).*rang(jj-1) %%%%codes中第jj个字符编码后的下限

high(jj)=low(jj-1)+high1(judge).*rang(jj-1)%%%%codes中第jj个字符编码后的上限

rang(jj)=high(jj)-low(jj) %%%%codes中第jj个字符编码后的区间

end

r=vpa(rang)

x=vpa(low(length(Incodes)))

y=vpa(high(length(Incodes)))

decod=(x+y)./2

set(decod,'string',num2str(decod))

save Code.mat x y r decod low1 high1 b1 Incodes rate


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