基于DCT变换的图像压缩技术的研究

摘要

随着科学技术的发展，图像压缩技术越来越引起人们的关注。离散余弦变换常被认为是对语音和图像信号进行变换的最佳方法，图像经过离散余弦变换后，其低频分量都集中在左上角，高频分量分布在右下角。由于该低频分量包含了图像的主要信息，而高频与之相比，就不那么重要了，所以可以忽略高频分量，从而达到压缩的目的。本文的主要内容是对基于离散余弦变换的JPEG图像压缩编码算法进行研究，并利用MATLAB软件进行仿真。首先说明了图像压缩在现代通信中的必要性和可行性，然后阐述图像压缩的基本原理和方法，并对基于离散余弦变换的JPEG图像压缩算法进行了详细的研究，重点介绍了JPEG压缩编码的具体过程和方法，详细介绍了编码中离散余弦变换、量化、熵编码和霍夫曼编码等模块的原理及各模块的功能分析。通过MATLAB仿真表明基于离散余弦变换的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。

关键词：离散余弦变换，图像压缩，MATLAB

ABSTRACT

...

KEY WORDS：discrete cosine transform，image compression，MATLAB

目录

第一章  绪  论 1

1.1  课题背景及研究意义 1

1.2  图像压缩技术的研究现状与发展趋势 2

1.3  本文研究的主要内容 3

第二章  图像压缩理论基础 4

2.1  图像压缩基本原理 4

2.2  图像压缩系统 4

2.3  图像压缩方法 5

2.3.1  无损压缩 5

2.3.2  有损压缩 6

2.4  静态图像压缩标准 7

2.4.1  JPEG压缩标准 7

2.4.2  JPEG2000压缩标准 8

第三章   基于DCT的图像压缩技术 9

3.1  离散余弦变换原理 9

3.2  DCT在图像压缩中的应用 10

3.3  基于DCT的图像压缩编码步骤 11

3.3.1  基于DCT的图像压缩编码流程图 13

3.3.2  DCT系数的量化 14

3.3.3  量化系数的编排 14

3.3.4  DC系数的编码 14

3.3.5  AC系数的编码 16

3.3.6  组成位数据流 17

第四章  基于DCT的图像压缩的MATLAB仿真实现 21

4.1  MATLAB简介 21

4.2  DCT的编程实现 23

4.3  程序流程图 27

4.4  MATLAB仿真结果分析 27

4.5  本章小结 29

第五章  全文总结 30

参考文献 31

致  谢 33

毕业设计小结 34

附  录 35