预测编码的分析与实现课程设计

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1、 课程设计任务书 20112012 学年第一学期 课程设计名称： 信息论与编码课程设计 设计题目： 预测编码的分析与实现 完成期限：自 2011 年 12 月 19 日至 2011 年 12 月 25 日共 1 周 一设计目的一设计目的 1、深刻理解信源编码的基本思想与目的； 2、理解预测编码方法的基本过程与特点； 3、提高综合运用所学理论知识独立分析和解决问题的能力； 4、使用 MATLAB 或其他语言进行编程。 二设计内容二设计内容 读入一幅图像，用以下预测公式 1111 (,)(,1)(1,)(1,1)(1,1) 2488 fm nfm nfmnfmnfmn，对图像进行预 测编码和解码。

2、 三设计要求三设计要求 比较编解码后的图像与原始图像。 四设计条件四设计条件 计算机、MATLAB 或其他语言环境 五参考资料五参考资料 1曹雪虹，张宗橙.信息论与编码.北京：清华大学出版社，2007. 2王慧琴.数字图像处理.北京：北京邮电大学出版社，2007. 指导教师（签字） ： 教研室主任（签字） ： 批准日期： 年 月 日 摘要摘要 通信的数字化是它能与计算机技术和数字信号处理技术相结合的基础，而实现 通信数字化的前提是信源能提供的各种用于传递的消息，例如语音、图像、数据、 文字等都必须以数字化形式表示。对图像数据压缩来说，预测编码基本思想是这样 的：模型利用以往的样本数据对下一个新

3、的样本值进行预测 将预测所得的值 与实际值的差值进行编码由于差值很小，可以减少编码的码位。 本课题通过利用 MATLAB 这一种科学的计算软件， 来完成对图像的编码和解码 处理，通过比较原始图像和编码解码后的图像，来深刻理解掌握预测编码的方法。 关键词关键词：编码；MATLAB；预测编码 目录目录 1 设计原理 . 1 2 DPCM 编码解码 3 2.1 DPCM 编码及解码原理 3 3 MATLAB 简介 4 3.1 软件介绍 . 4 3.2 应用 4 3.3 特点 5 3.4 优势 5 （1）友好的工作平台和编程环境 5 （2）简单易用的程序语言 . 5 （3）强大的科学计算机数据处理能力

4、. 6 4 设计过程 . 6 4.1 设计原理 6 4.2 MATLAB 程序 . 6 4.3 运行结果及分析 8 总结 9 参考资料 10 课程设计 第 1 页 共 10 页 1 设计原理设计原理 1.1 预测预测编码原理编码原理 基本思想是这样的：模型利用以往的样本数据对下一个新的样本值进行预 测 将预测所得的值与实际值的差值进行编码由于差值很小，可以减少编码的码 位。 预测编码：就是根据过去的信号样值预测下一个样值，并仅把预测值与现实的 样值之差（预测误差）加以量化、编码以后进行传输的方式，如下图所示，在接收 端，经过和发信端的预测完全相同的操作，可以得到量化的原信号，然后再通过低 通滤波便可恢复与原信号近似的波形。 进一步，若变换是线性的则预测变换器可按下列原理进行分解，得如你图2.2所 示： 课程设计 第 2 页 共 10 页 图2.2 线性变换预测编码原理图 从上述预测编码原理可以看出，实现预测编码要进一步考虑下列3个方面的问 题