基于DCT的图像压缩编码算法及其MATLAB实现【开题报告】.doc

毕业设计（论文）开题报告题目：基于DCT的图像压缩编码算法及其MATLAB实现专业：电子信息工程1选题的背景、意义20世纪90年代世界信息化得到了快速的发展信息化建设也获得了巨大的成就。信息科学与技术的进步促进了人类社会的持续发展提高了人类的生活质量改变了人类生产方式“缩短了地球各地间的距离”。为了使信息得到及时的利用对于信息数据的获取、存储、传输、加工处理、决策和执行等需要进行高新技术的革新从而适应社会发展形势的需求。图像是信息获得和交流的最普遍的工具如果没有新的技术和理论进行处理它就会成为制约世纪信息高速公路和多媒体技术发展的瓶颈更有可能成为限制社会发展的主要因素。科研人员就是要推动信息科学技术的发展而探索其新理论、新方法对于理论和方法不遗余力地进行宣传、介绍去实验和实现去普及以及发展[1]。随着信息技术的发展图像信息被广泛应用于多媒体通信和计算机系统中但是图像数据的一个显著特点就是信息量大。具有庞大的数据量如果不经过压缩不仅超出了计算机的存储和处理能力而且在现有的通信信道的传输速率下是无法完成大量多媒体信息实时传输的。为了更有效的存储、处理和传输这些图像数据必须对其进行压缩因此有必要对图像压缩编码进行研究。由于组成图像的各像素之间无论是在水平方向还是在垂直方向上都存在着一定的相关性因此只要应用某种图像压缩编码方法提取或者减少这种相关性就可以达到压缩数据的目的[2]。从信息传输发展的历史上可以得出人们在信息传输的重点上慢慢的从声音转向了图像然而图像是三种信息形式中数据量最大的这给图像的传输和存储造成了极大的困难。比方说一幅640×480分辨率的24位真彩色图像所需要的数据量大概为900kb；一个100Mb的硬盘只可以储存l00幅左右的静止图像。针对如此大量的数字图像数据如果不进行压缩将会超出计算机的存储及处理能力而且在现有的通信信道的传输速率下是不能完成大量多媒体信息的实时传输的数字图像高速传输和储存所需的巨大容量已经成为了推广数字图像通信的最主要的障碍。因此为了储存、处理和传输这些数据必须对其进行压缩[3]。因为原始图像数据是高度相关的并且存在着很大的数据冗余所以图像压缩才能够进行。数字图像所含有的冗余信息通常有以下几种：空间冗余、时间冗余、信息熵冗余、统计冗余、结构冗余、视觉冗余以及知识冗余等。图像压缩算法作用就是要在保证图像一定的重建质量的同时尽可能多的去除这些冗余信息以达到对图像压缩的目的[4]。2相关研究的最新成果及动态随着关于图像编码的国际标准的提出图像编码技术己经成熟所以从学术研究到产业化的转变就成为十分诱人的最新课题也变成了推动社会发展的新生产力的重要因素。图像编码技术的发展意义之大已到可以促使现有信息产业的结构发生巨变的程度也使得通信广播以及计算机产业之间的界限变得更模糊了。当前国外的一些有线电视公司与通信、计算机公司相互之间的合作例如：美国最大的有线电视公司和软件公司合作开发交互式电视等都充分体现了其意义之重大[5]。现今数字图像的传输和发展极其迅猛。廉价的多媒体PC及快速的Internet接入使数字图像成为很多人日常生活中不可缺少的一部分[6]。数码相机和扫描仪极大地加深了数字图像广泛应用于消费和商业领域。连同彩色印刷机的普及印刷复制的需求得到了极大地满足。要实现以上几个应运对图像压缩技术就提出了更高的要求[7]。JPEG是JointPhotographicExpertsGroup(联合图像专家组)的缩写文件后辍名为"．jpg"或"．jpeg"这个名称代表JointPhotographicExpertsGroup（联合图像专家小组）。是一种支持8位和24位色彩的压缩位图格式适合在网络（Internet）上传输是现今流行的图形文件格式。JPEG中的核心算法是DCT变换编码其压缩性能代表了20世纪80年代末图像压缩的技术水平。在JPEG制定之后的几年间另外的一些图像压缩算法也得到了极快的发展如小波变换方法、分形方法、区域划分方法等[8]。其中小波变换方法是发展最好的静止图像压缩算法。因此制定了第二代图形格式JPEG2000小波变换编码是其核心技术。离散余弦变换(DCT)及其反变换(IDCT)在图像编解码方面应用十分广泛至今已被JPEG、MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4和H.26x等国际标准所采用。目前的DCT/IDCT硬件算法中一般会采用流水线优化算法解决时间并行性的问题以提高DCT/IDCT模块的运算速度降低数据的延迟。而设计的基本查找表结构的定点乘法器在节约硬件资源的同时极大地提高了处理速度因而满足了快速高效完成JPEG编解码的要求[9]。目前图像的特征提取大量的应用了正交变换图像增强图像复原图像压缩和图像识也需要正交变换技术。DCT在VCDDVDDV视盘