122 lines
4.9 KiB
Matlab
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% TP CoCodages JPEG et MPEG-2 - 3SN-M - 2022
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%--------------------------------------------------------------------------
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% Fonction de compression JPEG d'une image
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%--------------------------------------------------------------------------
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% [I_Codee,Poids,Compression,nb_coeffs_AC,nb_coeffs_DC] =
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% CompressionJPEG(I_Origine,canal,methode,F_Qualite)
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%
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% sorties : I_Codee = image de DCT quantifiee
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% Poids = poids de l'image d'origine en ko pour les differentes
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% etapes de la compression
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% Compression = taux de compression final
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% nb_coeffs_AC = nombre de coefficients AC dans l'image compressee
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% nb_coeffs_DC = nombre de coefficients DC dans l'image compressee
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%
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% entrees : I_Origine = image originale (ou residuelle)
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% canal = canal pour le choix de la table de quantification :
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% 'Luminance', 'Chrominance' ou 'Residu'
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% methode = methode de calcul de la DCT : 'Matlab' ou 'Rapide'
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% F_Qualite = facteur de qualite pour la compression
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%--------------------------------------------------------------------------
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% Fonctions a coder/utiliser : DCT2DParBlocs.m
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% QuantificationDCT.m
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% CodageEntropique.m
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% CoefficientsACDC.m
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%--------------------------------------------------------------------------
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function [I_Codee, Poids, Compression, nb_coeffs_AC, nb_coeffs_DC] = CompressionJPEG(I_Origine, canal, methode, F_Qualite)
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taille_bloc = 8;
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sens = "Direct";
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% calcul de la DCT
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I_DCT = DCT2DParBlocs(sens, I_Origine, methode, taille_bloc);
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% quantification
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I_Codee = QuantificationDCT(sens, I_DCT, canal, F_Qualite, taille_bloc);
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% calcul des coeffs AC DC
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[Coeff_AC, Coeff_DC] = CoefficientsACDC(I_Codee, taille_bloc);
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% bidule sur les coeffs
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nb_coeffs_AC = length(Coeff_AC);
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nb_coeffs_DC = length(Coeff_DC);
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[Poids_AC, ~] = CodageEntropique(Coeff_AC);
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[Poids_DC, ~] = CodageEntropique(Coeff_DC);
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Poids.H_JPEG = Poids_AC + Poids_DC;
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Poids.Origine = numel(I_Origine) / 1024;
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Compression = 100 * (1 - Poids.H_JPEG / Poids.Origine);
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end
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%--------------------------------------------------------------------------
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% Fonction de recuperation des coefficients AC/DC de la DCT par blocs
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%[Coeff_AC_Image, Coeff_DC_Image] = CoefficientsACDC(I_Quant, taille_bloc)
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%
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% sortie : Coeff_AC = vecteur reunissant tous les coefficients AC de
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% l'image jusqu'au dernier coefficient non nul
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% (taille variable)
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% Coeff_DC = vecteur reunissant tous les coefficients DC de
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% l'image (taille fixe)
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%
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% entree : I_Quant = Image de DCT quantifiee
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% taille_bloc = taille des blocs pour la DCT (ici 8x8)
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%--------------------------------------------------------------------------
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function [Coeff_AC, Coeff_DC] = CoefficientsACDC(I_Quant, taille_bloc)
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fun = @(block_struct) ParcoursBlocZigzag(block_struct.data, taille_bloc*taille_bloc);
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zigzag = blockproc(I_Quant, [taille_bloc taille_bloc], fun);
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% on réarange nos blocs
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zigzag = reshape(zigzag', taille_bloc*taille_bloc, [])';
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% on extrait les coeffs
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Coeff_DC = zigzag(:, 1);
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Coeff_AC = zigzag(:, 2:end);
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% on suppr les zeros
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Coeff_AC_nz = [];
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for i = 1:size(Coeff_AC, 1)
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last_non_zero = find(Coeff_AC(i, :), 1, 'last');
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next_bloc = [Coeff_AC(i, 1:last_non_zero), 1000];
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Coeff_AC_nz = cat(2, Coeff_AC_nz, next_bloc);
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end
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Coeff_AC = Coeff_AC_nz';
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end
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%--------------------------------------------------------------------------
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% Fonction de parcours d'un bloc en zigzag pour recuperer les coefficients
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% AC/DC de la DCT
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%--------------------------------------------------------------------------
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% Vecteur_zigzag = ParcoursBlocZigzag(Bloc_DCT,nb_pixels)
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%
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% sortie : Vecteur_zigzag = vecteur des coefficients DC/AC ordonnes du bloc
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%
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% entrée : Bloc_DCT = DCT du bloc courant
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% nb_pixels = nombre de pixels dans le bloc
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%--------------------------------------------------------------------------
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function Vecteur_zigzag = ParcoursBlocZigzag(Bloc_DCT,nb_pixels)
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% Initialisation du vecteur qui contiendra les coefficients
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Vecteur_zigzag = zeros(1,nb_pixels);
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% Remplissage en partant du debut et de la fin
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for k = 1:nb_pixels/2
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n = ceil(sqrt(2*k+1/4)-0.5);
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temp = k - n*(n-1)/2;
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if (mod(n,2) < 1)
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i = temp;
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else
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i = n + 1 - temp;
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end
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j = n + 1 - i;
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% Positionnement des coefficients dans le vecteur
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Vecteur_zigzag(k) = Bloc_DCT(i,j);
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Vecteur_zigzag(65-k) = Bloc_DCT(9-j,9-i);
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end
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end
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