www.gusucode.com > DPCM 图像的线性预测编码 有完整的运行界面使用简单源码程序 > code2/Dpcmprj.m
function Dpcmprj(Select,dpcm)
% *************************************************************************
% 函数名称：
% Dpcmprj() “线性预测编码”菜单回调函数
% 说明：
% 读取原图像数据，根据“预测编码”和“传输误码”菜单调用不同
% 的算法函数，最后返回处理后的图像数组。
% 调用函数：
% newbuf=Dpcm_code(oldbuf,M,N,dim) 线性预测编解码器函数
% newbuf=Error_Code(M,N,dim) 传输误码解码器函数
% 上述函数调用的函数：
% Pvalue=Predict_Value(row,col,N,dim) 预测器函数
% Qvalue=Quant_Value(err) 量化器函数
% Rvalue=Restor_Value(quan_err,pre_val) 求出DPCD恢复值函数
% Cvalue=Clip_Value(res_val) 限幅函数
% *************************************************************************
global oldbuf; %定义数组为全局变量
global M; %图像尺寸
global N; %图像尺寸
global newbuf; %返回数组定义为全局变量
set(gcf,'pointer','watch');
handle=get(gcf,'userdata');
if Select==1
oldbuf=ReadImage(handle);
[M,N]=size(oldbuf);
newbuf=zeros(M,N);
oldbuf=double(oldbuf);
else
switch dpcm %选择预测编码算法
case 1
dim=1; %维数标志,选择1D_DPCM线性预测编码
newbuf=Dpcm_code(oldbuf,M,N,dim); %调用1D预测编码器函数
subplot(1,3,2);
str='1D预测编码图像';
case 2
dim=2; %选择2D_DPCM预测编码
newbuf=Dpcm_code(oldbuf,M,N,dim); %调用2D预测编码器函数
subplot(1,3,3);
str='2D预测编码图像';
case 3
dim=1;
newbuf=Error_Code(M,N,dim); %调用1D传输误码函数
subplot(1,3,2);
str='传输误码对图像的影响(1D)';
case 4
dim=2;
newbuf=Error_Code(M,N,dim); %调用2D传输误码函数
subplot(1,3,3);
str='传输误码对图像的影响(2D)';
end
newbuf=uint8(newbuf);
imshow(newbuf);
title(str);
newbuf=0;
end
set(gcf,'pointer','arrow');
%-------------------------------------------------------------------------
function newbuf=Dpcm_code(oldbuf,M,N,dim);
% *************************************************************************
% 函数名称：
% Dpcm_Code() “线性预测编解码器”算法函数
% 参数：
% oldbuf 原图像数组
% M,N 原图像尺度
% dim 选择预测编码维数
% newbuf 存放处理后的图像二维数组
% 说明：
% 根据线性预测编解码算法调用各个子模块，对原图像进行1D/2D线性预测编码和解码，
% 解码后的恢复图像放在newbuf数组中。
% *************************************************************************
global newbuf;
%global oldbuf; %定义数组为全局变量
newbuf=oldbuf;
%定义全局变量
for i=1:M-1
for j=1:N-1
Pvalue=Predict_Value(i,j,N,dim);
err=oldbuf(i,j)-Pvalue;
Qvalue=Quant_Value(err);
Rvalue=Restor_Value(Pvalue,Qvalue);
Cvalue=Clip_Value(Rvalue);
end
end
%-------------------------------------------------------------------------
function newbuf=Error_Code(M,N,dim);
% *************************************************************************
% 函数名称：
% Error_Code() “传输误码解码器”算法函数
% 参数：
% M,N 原图像尺度
% dim 选择预测编码维数
% newbuf 存放处理后的图像二维数组
% 说明：
% 模拟信道传输过程中产生的误码，观察传输误码经解码后对恢复图像的影响，解码
% 后的恢复图像放在newbuf数组中。
% *************************************************************************
global newbuf;
newbuf=zeros(M,N);
g=zeros(M,N);g(55,55) =255;g(55,56)=255;g(56,55)=255;g(56,56)=255;
for i=1:M-1
for j=1:N-1
P(i,j)=Predict_Value(i,j,N,dim);
P(i,1)=0;
newbuf(i,1)=0;
R(i,j)=Restor_Value(g(i,j),P(i,j));
newbuf(i,j)=Clip_Value(R(i,j));
end
end
%-------------------------------------------------------------------------
function Pvalue=Predict_Value(i,j,N,dim)
% *************************************************************************
% {This function is used to give predicted value as linear predictor.
% The prediction formula is as follows:
% 1_D DPCM: ^x[i,j]=128 if j=1
% x'[i,j-1] if j>1
% 2_D DPCM: ^x[i,j]=128 if i=1,j=1
% x'[ i,j-1] if i=1,j>1
% x'[i-1,j ] if i>1,j=1 or N
% 1/2x'[ i,j-1] if i>1,j>1
% 1/8x'[i-1,j-1] (Pirsch's predictor)
% 1/4x'[i-1,j ]
% 1/8x'[i-1,j+1]
% Dim : Dimension of prediction
% Row : vertical coordinate of current pixel to be predicted
% COL : horizontal coordinate of current pixel to be predicted}
% *************************************************************************
global newbuf;
global oldbuf;
switch dim
case 1
if j==1 f=128;
else f=newbuf(i,j-1);
end
case 2
if i==1&j==1 f=128;
else if i==1&j>1 f=newbuf(i,j-1);
else if i>1&(j==1|j==N-1) f=newbuf(i-1,j);
else f=newbuf(i,j-1)/2+newbuf(i-1,j-1)/8+newbuf(i-1,j)/4+newbuf(i-1,j+1)/8;
end
end
end
end;
Pvalue=f;
%-------------------------------------------------------------------------
function Qvalue=Quant_Value(err);
% *************************************************************************
% This function is used as linear quantizer.The quantizer has totally
% 13 quantization level :
% 0,-+7,-+16,-+27,-+38,-+51,-+66
% *************************************************************************
if (abs(err)<=2) lev=0;
else if(abs(err)<=7) lev=5;
else if(abs(err)<=13) lev=10;
else if(abs(err)<=22) lev=17;
else if(abs(err)<=33) lev=28;
else if(abs(err)<=45) lev=39;
else if(abs(err)<=59) lev=52;
else lev=67;
end;
end;
end;
end;
end;
end;
end;
Qvalue = lev;
if (err ~= 0)
Qvalue = lev*(err / abs(err));
end;
%-------------------------------------------------------------------------
function Rvalue=Restor_Value(quan_err,pre_val)
% *************************************************************************
% This function is used to get restored value of DPCM
% x=^x+Quant_Error
% *************************************************************************
Rvalue=quan_err + pre_val;
%-------------------------------------------------------------------------
function Cvalue=Clip_Value(res_val)
% *************************************************************************
% This function is used to clip to restored value to 8_bit value
% 0 if x<0
% x'=255 if x>255
% x otherwise
% *************************************************************************
if (res_val<0) Cvalue=0;
else if(res_val>255) Cvalue=255;
else Cvalue=res_val;
end;
end;
%-------------------------------------------------------------------------
%-------------------------------------------------------------------------
function oldbuf=ReadImage(handle);
% *************************************************************************
% 函数名称：
% ReadImage()
% 说明：
% 打开对话框，读入原图像。
% *************************************************************************
[FileName,PathName]=uigetfile({...
'*.BMP;*.JPG;*.JPEG;*.JPE;*.GIF;*.TIF;*.PNG';});
if isequal(FileName,0) | isequal(PathName,0)
FullFileName=CurrentFullFileName;
else
FullFileName=strcat(PathName,FileName);
subplot(1,3,1);
str='原图像';
imshow(FullFileName);
title(str);
oldbuf=imread(FullFileName);
set(handle(2),'Enable','on');
set(handle(3),'Enable','on');
set(handle(4),'Enable','on');
set(handle(5),'Enable','on');
end