发布时间 : 星期日 文章《36学时计算机网络及多媒体技术》实验指导书更新完毕开始阅读5a0b740fcc175527072208fb
《计算机网络及多媒体技术》实验指导书
在VC中，这个结构定义为：
typedef struct{ FOURCC ckid; DWORD cksize; FOURCC fccType; DWORD dwDataOffset; DWORD dwFlags; } MMCKINFO
（2） 用“录音机”录制一段音频文件。
保存此音频文件。
（3）运行gwave音频编辑软件，打开（1）中制作的文件。
（4）查看抽样频率是多少，量化参数配置，和其他编辑音频文件的参数设置。进行格式转换，例如由wav转换成mp3格式等。（注意：也可以利用gwave的红色按钮来录制音频文件）
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（5）裁剪音频文件为适当大小（或长度）并保存，加深理解音频文件的数据处理过程。 更多内容可参考软件的帮助。 5．【思考题】
（1）在计算机中如何得到一个音频文件的，其数据处理过程如何？ （2）Wave文件的采样频率是多少？
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实验十：JPEG静止图像压缩实验
1．【实验目的】
（1）了解数字图像压缩的一类方法；
（2）掌握2D快速DCT变换的算法。 2．【实验原理】
JPEG标准是面向连续色调静止图像的图像压缩标准。它定义了多种类型的工作模式，其中最基本的是基于8×8块的DCT变换的顺序编码。就是将一帧图像分为8×8的数据块单元，按照从左至右、自上而下的顺序对“块流”编码，其编码，解码的框图如下：
8×8
DCT变换 量化 熵编码 码字数据 8×8 原始图像数据 反量化 IDCT变换 码字数据 熵解码 恢复图像数据 基于DCT的编码、解码框图 3．【实验任务】
按照如上框图实现一帧图像的压缩编码和解码。 4.【实验指导】 （1）DCT变换：
数学表达式：
?771(2x?1)u?(2y?1)v??F(u,v)?C(u)C(v)???f(x,y)?coscos?
41616?x?0y?0?1?77(2x?1)u?(2y?1)v??cos f(x,y)????C(u)C(v)F(u,v)?cos ?4?u?0v?01616?其中：
1, u，v ＝ 0； 2C(u),C(v)?1, 其他； C(u),C(v)? 二维DCT变换从表达式看具有可分离性，即可以分解为行和列的一维DCT变换的组合运算。另一种2D快速余弦变换是把8×8的块分成更小的子块，直接对二维数据块操作。实验2D快速余弦变换的正变换和反变换，并将它分解为行和列的一维运算的算法进行比较。
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（2）量化
量化的表达式为： F(u,v)?QF(u,v)?8
g_scale?Q(u,v)其中g_scal是量化因子，对DC系统，g_scale恒为8；对AC系数，它可以是1～30的整数。是上式四舍五入取整的结果，称为量化系数。Q（U，V）是量化矩阵。
按照表1所给的量化矩阵对DCT系统进行量化（所有的表在附录四“JPEG数字图像压缩方法”中）。
（3）熵编码
A.DC系统的编码。
DC系统编码的基本步骤为：
1） 以初始值为128，对相邻块的DC系统作差分：DIFFj=DCj-DCj-1； 2） 将差分值改写为（size,value）((尺寸，幅值))的符号对。 0 value=0 Size= Log(|value|)+1 value≠0 3)按照表2,3对该符号对编码。 B.AC系数的编码。
AC系数编码的基本步骤为：
1）以块为单位，从AC01开始，对块内的量化数据进行Z字形行程扫描。记下两T非零值的大小和其间连续零的个数。
2）扫描结果改写为（runlength，level）（（行程长，幅值））的符号对；其中runlength表示该非零值和它前一个值之间零的个数，以EOB标识一个块的扫描结果。
3）按照表3对上面的符号对编码。若符号对在表中查不到对应码字时，以ESC码表示，然后按表4,5对runlength 和level编码。
（4）对编码后的图像数据进行解码。 5、【实验要求】
请按照实验内容部分的要求完成自己的编码程序（可以利用模板程序中的辅助程序进行检查）。以下是模板程序介绍。
1、 模板程序的JPEG图像编码过程
输入源图像 输出图像
8*8二维DCT变换 8*8二维IDCT变换
量化 量化表 逆量化
直流分量预测编码 直流分量预测编码
2.熵编码 1.表说明 熵解码 JPEG编码及解码原理图
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2、 模板文件介绍
实验室给出以下用VC开发的程序（JPEG目录下，包括原代码）： （1）JPEG压缩程序gendat.exe；
（2）为压缩后的数据加上JPEG文件头的程序genjpg.exe； （3）解JPEG压缩程序extrdat.exe。
其中（1）的输入参数是需要生成的压缩文件的名字，主程序流程为：
a. 程序初始化，读取文件名称、原始图像等基本数据；
b. 从AC.TAB和DC.TAB两个文件生成AC表和DC表，存入数组； c.以8×8为样本单位进行DCT变换； d. 以8×8为样本单位进行量化； e. 以8×8为样本单位进行Z型扫描； f. 以8×8为样本单位进行编码； g. 以8×8为样本单位进行解量化； h. 以8×8为样本单位进行IDCT变换；
请同学们在参考上述程序的基础上，编制自己的JPEG压缩程序，然后利用2和3检查自己的程序是否正确运行（注意：*.JPG文件可以用浏览器IE查看）。
6、【思考题】
（1）计算图像的压缩比，并比较原图像的效果。
（2）改变g_scale和量化矩阵中的元素，比较压缩比和恢复图像的效果。
（3）DCT变换，量化后，数据的值域是多少？有没有可能超出码表所给幅值的范围？
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