基于DCT的图像压缩编码算法的研究.doc

课程研究书

学生姓名：专业班级：
指导教师：工作单位：
题目：基于DCT的图像压缩编码算法的研究
初始条件：MATLAB软件平台
设计任务与要求:
图像通信之前需要进行数据量压缩，编程实现JPEG图像压缩标准的主要环节，完成压缩和解压过程，计算压缩比。
将彩色图像进行颜色空间转换、对不同的颜色分量进行不同的采样、对于3个分量进行8×8的DCT变换、对DCT系数矩阵按照JPEG推荐的量化表进行量化；对量化后的系数进行Z形扫描，最后进行熵编码，形成码流，计算比特数，和压缩比。解压从量化后的DCT系数表开始逆向进行。

指导教师签名：年月日

系主任（或责任教师）签名：年月日

目录
TOC\o"1-3"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc280883402"摘要 3
HYPERLINK\l"_Toc280883402"Abstract 4
HYPERLINK\l"_Toc280883403"1概述 5
HYPERLINK\l"_Toc280883405"1.1MATLAB及其图像处理工具箱 5
HYPERLINK\l"_Toc280883407"1.2JPEG图像压缩编码 5
HYPERLINK\l"_Toc280883408"1.3DCT离散余弦变换 6
HYPERLINK\l"_Toc280883409"2基于DCT的图像压缩编码算法原理 7
HYPERLINK\l"_Toc280883410"2.1基于DCT的图像压缩编码算法流程 7
HYPERLINK\l"_Toc280883412"2.2颜色空间的转换和采样 7
HYPERLINK\l"_Toc280883413"2.3二维离散余弦变换 8
HYPERLINK\l"_Toc280883414"2.4DCT系数的量化 9
HYPERLINK\l"_Toc280883415"2.5量化系数的编排 10
HYPERLINK\l"_Toc280883416"2.6DC系数的编码 11
HYPERLINK\l"_Toc280883417"2.7AC系数的编码 12
HYPERLINK\l"_Toc280883417"2.8霍夫曼编码 13
HYPERLINK\l"_Toc280883419"3基于DCT图像压缩的MATLAB实现 14
HYPERLINK\l"_Toc280883417"3.1数字图像文件的读写 14
HYPERLINK\l"_Toc280883417"3.2基于DCT图像压缩编码的MATLAB实现流程HYPERLINK\l"_Toc280883417" 16
HYPERLINK\l"_Toc280883426"4仿真结果与分析 17
HYPERLINK\l"_Toc280883409"5心得体会 20
HYPERLINK\l"_Toc280883409"参考文献 21
HYPERLINK\l"_Toc280883409"附录 22
HYPERLINK\l"_Toc280883427"

摘要

图像压缩是关于用最少的数据量来表示尽可能多的原图像的信息的一个过程。对于图像来说，如果需要进行快速或实时传输以及大量存储，就需要对图像数据进行压缩，在同等的用心容量下．如果图像数据压缩后再传输，就可以传输更多的图像信息，也就可以增加通信的能力。变换编码是把图像中的各个像素从一种空间变换到另一种空间．然后针对变换后的信号进行量化与编码操作的一种图象压缩编码技术。
基于DCT变换的JPEG图像压缩编码算法进行研究，通过对比分析各种软件特性选取了MATLAB进行实验仿真，重点介绍了压缩编码的具体过程和方法,详细介绍了编码中DCT变换、量化、熵编码等模块的原理和数学推导以及各模块的功能分析，基于DCT变换的JPEG图像压缩方法简单、方便,既能保证有较高的压缩比，又能保证有较好的图像质量，应用MATLAB仿真出来的结果较好的反应了其编码算法原理。

关键词：图像压缩技术DCT变换JPEG图像MATLAB图像处理工具箱

Abstract

Imagecompressionisabouttheleastamountofdatausedtorepresentaprocessasmuchaspossibletheoriginalimageinformation.Forimages,iftheneedforrapidorreal-timetransmissionandalotofstorage,youneedtocompresstheimagedata,inthesamein