基于MATLAB的圖像壓縮算法研究

電氣自動化論文編號:ZD973    論文字數:20805,頁數:50

目 錄
摘要…………………………………………………………………………………………II
1 前言…………………………………………………………………………………………1
1.1  研究背景與意義……………………………………………………………………1
1.2  圖像壓縮編碼的國內外研究………………………………………………………1
1.3  簡要介紹兩種新型圖像壓縮技術…………………………………………………3
  1.3.1  JPEG2000圖像壓縮技術…………………………………… ………… 3
  1.3.2  MPEG圖像壓縮技術………………………………………………………4
  1.3.3  JPEG2000與MEPG-2壓縮技術比較……………………………………5
1.4  本文的主要工作……………………………………………………………… …6
2 圖像壓縮編碼原理……………………………………………………………………… 7
2.1  圖像壓縮編碼的框圖…………………………………………………………   . 7
2.2  圖像壓縮編碼分類………………………………………………………………… 7
2.3  圖像壓縮編碼技術的評價準則……………………………………………………8
  2.3.1  客觀保真度準則………………………………………………   …  .8
  2.3.2  主觀保真度準則……………………………………………………… ……9
3  基于DCT的圖像壓縮…………………………………………………………………10
 3.1  離散余弦變化DCT…………………………………………………………………10
 3.2  DCT圖像壓縮軟件的實現……………………………………………………… 11
4  基于JPEG的圖像壓縮………………………………………………………… 14
 4.1  JPEG圖像壓縮理論基礎………………………………………………………… 10
  4.1.1  顏色模式轉換及采樣……………………………………     14
  4.1.2  DCT變換……………………………………………………………………14
  4.1.3  量化……………………………………………………………………… 15
  4.1.4  編碼………………………………………………………………………15
 4.2  JPEG圖像壓縮軟件的實現……………………………………………………… 17
5  基于小波的圖像壓縮…………………………………………………………… . …19
 5.1  小波變換…………………………………………………………………………19
  5.1.1  小波變換的定義…………………………………………………………19
  5.1.2  連續小波變換……………………………………………………………19
  5.1.3  離散小波變換……………………………………………………………20
  5.1.4  二維小波變換……………………………………………………………20
 5.2  小波變換在圖像壓縮編碼中的應用…………………………………………………20
 5.3  小波圖像壓縮軟件的實現……………………………………………………………22
6  DCT、JPEG、小波圖像編碼比較研究……………………………………………23
 6.1  DCT、JPEG、小波各自的特點………………………………………………………23
  6.1.1  DCT變換的特點…………………………………………………………23
  6.1.2  JPEG圖像壓縮的特點……………………………………………………25
  6.1.3  小波圖像壓縮的特點…………………………………………………… 27
 6.2  DCT、JPEG、小波圖像編碼的比較……………………………………………………28
  6.2.1  小波變換與傳統DCT比較………………………………………………28
  6.2.2  小波變換與JPEG的比較…………………………………………………30
7  總結……………………………………………………………………………………… 31
致謝……………………………………………………………………………………………32
參考文獻……………………………………………………………………………………33
附錄 （JPEG、小波壓縮程序）…………………………………………………………35

摘  要
 圖像信息豐富，數據量大，如何對圖像數據進行壓縮處理，目前己發展成為專門的研究領域—圖像編碼。如何有效地組織、存儲、傳輸和恢復圖像數據，即探索更有效、更高壓縮比的圖像壓縮編碼技術，己成為現代信息處理技術中關鍵任務之一。
 論文首先介紹了圖像數據壓縮的必要性、圖像壓縮編碼技術的發展及研究現狀，并給出
了圖像壓縮方法的評價標準。
 圖像壓縮編碼分為有損壓縮編碼和無損壓縮編碼。壓縮后圖像占用空間小，圖像的傳輸速度獲得提高。其中離散余弦變換(DCT)具有實現簡單的優點且和小波變換有相似之處。因此，基于DCT的圖像碼，有一定的用價。JPEG圖像格式是目前最流行的圖像格式，它的一個顯著特點是壓縮比相當高。在小波技術用于圖像壓縮算法中嵌入式編碼產生的碼流具有任意可截斷的特征，在圖像或視頻的累進傳輸方面有著廣闊的應用前景。
 本文著重對以上三種壓縮方法進行研究，并比較了他們各自的優缺點。

關鍵詞：圖像壓縮、壓縮編碼、DCT、JPEG、小波變換

Abstract
Image contains large data，so how to compress image data has developed as a special research area-image coding. How to organize，save，transmit and restore image data effectively，how to explore more efficient and better compression rate image coding techniques has become one of important tasks in modern information processing techniques.
In this thesis, the introduction to the necessity, the development and the research of image compression coding techniques have been firstly made before the eva luation criteria of image compression techniques have been listed.
Image compression coding includes loss compression coding lossless compression coding.The image compressed can save space and its quality can be better.Discrete Cosine Transform (DCT)works simple and is similar to wavelet transform. It is practical to study image coding technique based on DCT. JPEG standard as the image compression’s standard is in vogue, because it have high compressibility for image. In image compression coding based on wavelet technique，embedded coding produces code streams that it can be truncated randomly.
This thesis focuses on the three image compression techniques to study and compare their respective advantages and disadvantages.

Keywords：Image compression、Image Coding、DCT、JPEG、Wavelet transform