1、 目录目录 摘 要 2 第一章 概述. 3 1.1 图象压缩简介 3 1.1.1 图像压缩的概念 3 1.1.2 图像压缩的基本原理 . 3 1.1.3 图像压缩基本方法 . 4 1.1.4 图像压缩的主要目标 . 4 1.2 研究目的. 5 第二章 理论分析 6 2.1 离散余弦变换 6 2.2 图象编码 . 7 2.2.1 图象的信息量度量 . 7 2.2.2 数字图象的信息冗余 . 8 2.2.3 图像的有损编码和无损编码 . 9 第三章 程序实现 9 3.1 程序实现. 10 3.2 运行结果. 错误错误!未定义书签。未定义书签。 结 论 . 12 参考文献 12 摘 要 本文通过阐述
2、 MATLAB 在图像压缩研究方面的应用,探讨基于哈夫曼编码技 术的图像压缩的 MATLAB 实现和基于小波的图像压缩技术。MATLAB 软件使用 MATLAB R2007a 版本,并且通过计算机实验证明了经过离散变换和哈夫曼编码的 图像在实现高压缩率的情况下能够保证很好的图像质量,具有较好的视觉效果。 关键词:关键词:MATLABR2007a; 图像压缩 ;离散变换;哈夫曼编码 第一章 概述 1.1 图象压缩简介 1.1.1 图像压缩的概念 图像数据压缩是按照某种方法,从给定的图像信源中推出简化的数据 表示,它是通过减少图像信号空间量的方法使信号能安排到给定的样本中, 即去掉冗余度但不减少信
3、息量。 1.1.2 图像压缩的基本原理 图像数据之所以能被压缩,就是因为数据中存在着冗余。图像数据的 冗余主要表现为:图像中相邻像素间的相关性引起的空间冗余;图像序列 中不同帧之间存在相关性引起的时间冗余;不同彩色平面或频谱带的相关 性引起的频谱冗余。数据压缩的目的就是通过去除这些数据冗余来减少表 示数据所需的比特数。由于图像数据量的庞大,在存储、传输、处理时非常 困难,因此图像数据的压缩就显得非常重要。 信息时代带来了“信息爆炸”,使数据量大增,因此,无论传输或存 储都需要对数据进行有效的压缩。在遥感技术中,各种航天探测器采用压 缩编码技术,将获取的巨大信息送回地面。 图像压缩是数据压缩技术
4、在数字图像上的应用,它的目的是减少图像 数据中的冗余信息从而用更加高效的格式存储和传输数据。 1.1.3 图像压缩基本方法 图像压缩可以是有损数据压缩也可以是无损数据压缩。对于如绘制的技 术图、图表或者漫画优先使用无损压缩,这是因为有损压缩方法,尤其是 在低的位速条件下将会带来压缩失真。如医疗图像或者用于存档的扫描图 像等这些有价值的内容的压缩也尽量选择无损压缩方法。有损方法非常适 合于自然的图像,例如一些应用中图像的微小损失是可以接受的(有时是 无法感知的),这样就可以大幅度地减小位速。 无 损图像压缩方法有:无 损图像压缩方法有: 行程长度编码 熵编码法 如 LZW 这样的自适应字典算法
5、有 损压缩方法有:有 损压缩方法有: 把色彩空间化减成图像中常用一般的颜色。 然后再将所选择的颜色定义 在压缩图像头的调色板中,把图像中的每个像素都用调色板中颜色索引表 示。这种方法可以与 抖动一起使用以模糊颜色边界。 色度抽样,是利用了人眼对于亮度变化的敏感性远大于颜色的变化, 这样就可以将图像中的颜色信息减少一半甚至更多。 变换编码,这是最常用的方法。首先使用如离散余弦变换或者小波变 换这样的傅立叶相关变换,然后进行量化和用熵编码法压缩。 分形压缩(en:Fractal compression)。 1.1.4 图像压缩的主要目标 就是在给定位速(bit-rate)或者压缩比下实现最好的图像
6、质量。但是, 还有一些其它的图像压缩机制的重要特性: 可扩展编码 (en:Scalability) 通常表示操作位流和文件产生的质量下 降(没有解压缩和再压缩)。可扩展编码的其它一些叫法有 渐进编码(en: progressive coding)或者嵌入式位流(en:embedded bitstreams)。尽管 具有不同的特性,在无损编码中也有可扩展编码,它通常是使用粗糙到精 细像素扫描的格式。尤其是在下载时预览图像(如浏览器中)或者提供不 同的图像质量访问时(如在数据库中)可扩展编码非常有用 有几种不同类 型的可扩展性: 质量渐进(en:Quality progressive)或者层渐进(en:layer progressi ve):位流渐进更新重建的图像。 分辨率渐进 (en:Resolution progressive) : 首先在低分辨率编码图像, 然后编码与高分辨率之间的差别。 成分渐进(en:Component progressive):首先编码灰度数据,然后编 码彩色数据。 感兴趣区域编码,图像某些部分的编码质量要高于其它 部分,这种方法可以与