14、差分脉冲编码调制（DPCM）的设计与自适应应用

差分脉冲编码调制（DPCM）的设计与自适应应用

在图像编码领域，差分脉冲编码调制（DPCM）是一种非常重要的技术，它通过利用像素之间的相关性来实现高效的图像压缩。本文将详细介绍DPCM的设计，包括一维和二维DPCM，以及自适应DPCM（ADPCM）的原理和应用。

1. DPCM设计基础

在DPCM设计过程中，有一些关键步骤和操作。首先，需要检查是否存在空区域，并将空区域的计数设置为1，然后计算平均最小失真。以下是相关代码：

Index = logical(RegionCount == 0); % 检查空区域
RegionCount(Index) = 1; % 将空区域计数设置为1
Distortion = Distortion ./ RegionCount; % 平均最小失真
TD = (TotalDistortion - sum(Distortion)) / TotalDistortion;
C = RegionSum ./ RegionCount; % 细化输出级别
TotalDistortion = sum(Distortion); % 总最小失真
It = It + 1;
clear Index
DR = zeros(L + 1, 1);
DR(L + 1) = 255;
for k = 2:L
    DR(k) = (C(k - 1) + C(k)) / 2;
end

2. 二维DPCM

在强度图像中，像素在两个空间维度上都存在相关性。因此，利用二维（2D）相关性可以实现更高的压缩率。这可以通过在DPCM循环中使用2D线性预测器来实现。