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摘 要: 隨著科學技術的發(fā)展，信息時代帶來了信息爆炸，人們對計算機實時處理圖像信息的要求越來越高。但是由于數字圖像的數據量非常大，而且當前對圖像需求的增長超過了網絡帶寬的限制，所以如何在保證圖像質量的前提下，對圖像信息進行一定的壓縮處理成為了一個不可或缺的環(huán)節(jié)。 本文在對比分析了K-L變換和離散余弦變換(DCT)的基礎上，研究了基于DCT的JPEG圖像壓縮編碼算法。JPEG是國際標準化組織(ISO)制定的以離散余弦變換為中心的靜態(tài)圖像壓縮標準。DCT是在均方誤差最小意義下的準最佳正交變換。基于DCT的JPEG基本系統編碼的過程如下：首先把圖像分成8×8大小的子塊，并且對每個子塊進行二維DCT變換，從而得到64個變換系數，接著對這些系數進行量化并進行Z形掃描，然后再對量化后的變換系數進行編碼和傳送，即可得到壓縮后的圖像數據。在數據接收端，經過解碼、反量化后，再進行逆DCT變換后得到重構圖像。 MATLAB仿真實驗結果表明：該算法既能保證有較好的圖像質量，又能獲得較高的壓縮比。應用MATLAB進行仿真具有方法簡單、速度快、誤差小的優(yōu)點，能夠大大地提高圖像壓縮的效率和精度。 關鍵詞：圖像壓縮；離散余弦變換；JPEG；直流系數；交流系數
目錄 摘要 ABSTRACT 第1章 緒論-1 1.1本課題的研究內容和意義-1 1.2 數字圖像壓縮編碼技術的研究現狀及前景-1 1.2.1 數字圖像壓縮編碼技術的研究現狀-1 1.2.2 數字圖像壓縮編碼技術的前景-2 1.3 論文章節(jié)安排-2 第2章 正交變換編碼-3 2.1正交變換編碼的基本思想-3 2.2 正交變換編碼的基本過程-3 2.2.1 正交變換的去相關性-3 2.2.2 正交變換的性質-4 2.3 常用的正交變換編碼方案-4 2.3.1 K-L變換-5 2.3.2 DCT變換-7 2.3.3 K-L變換與DCT變換的性能比較-8 2.4 變換域系數的量化和編碼-8 2.4.1 變換矩陣的選擇-8 2.4.2 量化系數的選擇-9 第3章 基于DCT的JPEG壓縮算法-12 3.1 靜止圖像壓縮的要求及其JPEG壓縮標準-12 3.1.1 靜止圖像壓縮的要求-12 3.1.2靜止圖像壓縮的JPEG標準-12 3.2 JPEG標準的基本框架-12 3.3 基于DCT的JPEG壓縮算法編碼步驟-13 3.3.1顏色空間的轉換和采樣-13 3.3.2 二維離散余弦變換-14 3.3.3 DCT系數的量化-15 3.3.4 Z形掃描-16 3.3.5 編碼-17 第4章 基于DCT的JPEG壓縮算法的MATLAB仿真-20 4.1 MATLAB簡介-20 4.1.1 MATLAB的一般編程方法-20 4.1.2 MATLAB 的圖形用戶界面-20 4.2數據壓縮的主要性能指標-21 4.2.1 壓縮能力-21 4.2.2 信號質量-21 4.3 系統模塊圖-22 4.4 壓縮編碼程序流程圖-22 4.5 MATLAB仿真及結果分析-23 第5章 結論與展望-28 5.1結論-28 5.2不足之處及未來展望-28 參考文獻-29 致 謝-30 附錄：MATLAB程序代碼-31 |
