多媒体数据压缩实验报告

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1、多媒体数据压缩实验报告多媒体数据压缩实验报告篇一：多媒体实验报告_文件压缩课程设计报告 实验题目：文件压缩程序 姓 名： 指导教师：学 院： 计算机学院 专 业：计算机科学与技术学 号： 提交报告时间：20 年 月 日四川大学 一，需求分析： 有两种形式的重复存在于计算机数据中，文件压缩程序就是对这两种重复进行了压缩。一种是短语形式的重复，即三个字节以上的重复，对于这种重复，压缩程序用两个数字：1.重复位置距当前压缩位置的距离；2.重复的长度，来表示这个重复，假设这两个数字各占一个字节，于是数据便得到了压缩。第二种重复为单字节的重复，一个字节只有 256 种可能的取值，所以这种重复是必然的。给

2、 256 种字节取值重新编码，使出现较多的字节使用较短的编码，出现较少的字节使用较长的编码，这样一来，变短的字节相对于变长的字节更多，文件的总长度就会减少，并且，字节使用比例越不均匀，压缩比例就越大。编码式压缩必须在短语式压缩之后进行，因为编码式压缩后，原先八位二进制值的字节就被破坏了，这样文件中短语式重复的倾向也会被破坏（除非先进行解码） 。另外，短语式压缩后的结果：那些剩下的未被匹配的单、双字节和得到匹配的距离、长度值仍然具有取值分布不均匀性，因此，两种压缩方式的顺序不能变。本程序设计只做了编码式压缩，采用 Huffman 编码进行压缩和解压缩。Huffman 编码是一种可变长编码方式，是

3、二叉树的一种特殊转化形式。编码的原理是：将使用次数多的代码转换成长度较短的代码，而使用次数少的可以使用较长的编码，并且保持编码的唯一可解性。根据 ascii 码文件中各 ascii 字符出现的频率情况创建 Huffman 树，再将各字符对应的哈夫曼编码写入文件中。同时，亦可根据对应的哈夫曼树，将哈夫曼编码文件解压成字符文件.一、 概要设计：压缩过程的实现:压缩过程的流程是清晰而简单的: 1. 创建 Huffman 树 2. 打开需压缩文件3. 将需压缩文件中的每个 ascii 码对应的 huffman 编码按 bit 单位输出生成压缩文件压缩结束。其中，步骤 1 和步骤 3 是压缩过程的关键。

4、? 步骤 1:这里所要做工作是得到 Huffman 数中各叶子结点字符出现的频率并进行创建.统计字符出现的频率可以有很多方法:如每次创建前扫描被创建的文件， “实时”的生成各字符的出现频率;或者是创建前即做好统计.这里采用的是前一种方法。? 步骤 3: 将需压缩文件中的每个 ascii 码对应的 huffman 编码按 bit 单位输出. 这是本压缩程序中最关键的部分: 这里涉及“转换”和“输出”两个关键步骤： “转换”部分大可不必去通过遍历 Huffman 树来找到每个字符对应的哈夫曼编码，可以将每个 Huffman 码值及其对应的 ascii 码存放于如下所示的结 构体中：解压缩过程的实现

5、:如果说,压缩的过程可以通过查找 codeList 来加速实现的话，而解压缩则必须通过查找 huffman 树才能加以实现.查找的过程是简单的，可以根据huffman 树的性质来做，当 haffCode 的当前 bit 位为 0 时，则向左枝展开搜索;当前 bit 位为 1 时，则向右枝展开搜索，当遇到叶子结点时，则输出 haffCode 对应的 asciiCode。二、 详细设计：核心算法源程序：Huffman 树建立源程序： /- /huffmantree.h /霍夫曼树#ifndef HUFFMANTREE #define HUFFMANTREE#define Defaultsize 3

6、00#include #include “bintree.h“ #include “heap.h“class Code public:int code; Code *link;Code(int c=0,Code *l=NULL):code(c),link(l); ;class CharNameNode public:unsigned char charname; /要这样才行 Code *link;CharNameNode(unsigned char c=0,Code *l=NULL):charname(c),link(l); ;templateclass HuffmanTree:public

7、 BinaryTree public:int key;HuffmanTree();HuffmanTree(HuffmanTree /可能有变 key=ht1.key+ht2.key;root= new BinTreeNode(0,Copy(ht1.root),Copy(ht2.root); void Build(int *fr,Type *value,int n,HuffmanTree void Path(BinTreeNode *start,Code *first,Code *last,CharNameNode *Node,int /一个数组;templatevoid HuffmanTree

8、:Build(int *fr,Type *value,int n,HuffmanTree HuffmanTree first,second;HuffmanTree NodeDefaultsize; MinHeap hp; assert(n=0Nodei.key=fri; hp=MinHeap (Node,n); for(i=0;i hp.RemoveMin(first);hp.RemoveMin(second);HuffmanTree* temp=new HuffmanTree(first,second);hp.Insert(*temp); hp.RemoveMin(newtree); tem

9、platevoid HuffmanTree:Path(BinTreeNode *start,Code *first,Code *last,CharNameNode *Node,int /if(start-GetData()!=0) /是叶结点 严重错误，可能叶结点也是 0！ if(start-GetLeft()=NULLNodei.link=NULL;if(first=NULL) return;Nodei.link=new Code(first-code);Code *p=first-link,*q=Nodei.link;while(p!=NULL)q-link=new Code(p-code

10、); q=q-link; p=p-link;q-link=NULL;i+;return; Code *temp=new Code; /进入左子树 assert(temp);if(first=NULL)first=last=temp; else last-link=temp;last=last-link; Path(start-GetLeft(),first,last,Node,i);last-code=1;Path(start-GetRight(),first,last,Node,i); temp=first;if(first=last) delete last;first=last=NULL

11、;return; while(temp-link!=last)temp=temp-link;temp-link=NULL; delete last; last=temp; #endif实现二叉树的算法源程序：/- /bintree.h/用指针实现的二叉树/Type 类型必须有重载及运算#ifndef BINTREE #define BINTREE#include #includeint Max(int a,int b) return ab?a:b; template class BinaryTree;templatee class BinTreeNode friend class Binary

12、Tree; public:BinTreeNode():leftchild(NULL),rightchild(NULL);BinTreeNode(Type item,BinTreeNode *left = NULL,BinTreeNode *right=NULL):data(item),leftchild(left),rightchild(right); Type GetData()const return data; BinTreeNode *GetLeft()const return leftchild; BinTreeNode *GetRight()const return rightch

13、ild; void SetData(const Type void SetLeft(BinTreeNode *L) leftchild = L; void SetRight(BinTreeNode *R) rightchild = R; private:BinTreeNode *leftchild, *rightchild; Type data;篇二：多媒体实验报告二图片的压缩处理计算机科学与技术学院 XX-XX 学年第 1 学期 多媒体技术 实验二：图像压缩算法实现 专业： 学号：姓名： 教师：完成日期：15.10.17 多媒体技术实验二 实验报告（一）实验目的1理解有损压缩和无损压缩的概念

14、；2理解图像压缩的主要原则和目的；3.了解几种常用的图像压缩编码方式；4.利用 MATLAB 程序进行图像压缩；（二）实验环境1高档微机：MPC2课前准备：标准实验纸张若干张3操作系统：Windows XX 或 Windows XP 中文版4编程工具：Matlab7.0（三）实验过程及结果实验原理：1.图像压缩原理图像压缩主要目的是为了节省存储空间，增加传输速度。图像压缩的理想标准是信息丢失最少，压缩比例最大。不损失图像质量的压缩称为无损压缩，无损压缩不可能达到很高的压缩比；损失图像质量的压缩称为有损压缩，高的压缩比是以牺牲图像质量为代价的。压缩的实现方法是对图像重新进行编码，希望用更少的数据

15、表示图像。信息的冗余量有许多种，如空间冗余，时间冗余，结构冗余，知识冗余，视觉冗余等，数据压缩实质上是减少这些冗余量。高效编码的主要方法是尽可能去除图像中的冗余成分，从而以最小的码元包含最大的图像信息。编码压缩方法有许多种，从不同的角度出发有不同的分类方法，从信息论角度出发可分为两大类。（1）.冗余度压缩方法，也称无损压缩、信息保持编码或嫡编码。具体说就是解码图像和压缩编码前的图像严格相同，没有失真，从数学上讲是一种可逆运算。（2）信息量压缩方法，也称有损压缩、失真度编码或烟压缩编码。也就是说解码图像和原始图像是有差别的，允许有一定的失真。应用在多媒体中的图像压缩编码方法，从压缩编码算法原理上可以分为以下 3 类：（1）无损压缩编码种类哈夫曼（Huffman）编码，算术编码，行程（RLE）编码，Lempel zev 编码。（2）有损压缩编码种类预测编码，DPCM，运动补偿；频率域方法：正交变换编码(如 DCT)，子带编码；空间域方法：统计分块编码；模型方法：分形编码，模型基编码；基于重要性：滤波，子采样，比特分配，向量量化；（3）混合编码。有 JBIG，H261，JPEG，MPEG 等技术标准。本实