数字图像处理实验5 图像压缩

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实验5 图像压缩

一．实验目的：

1．掌握图像压缩的原理——编码冗余，压缩比C R的计算等。

2．了解并掌握霍夫曼编码的原理、实现步骤。

3．掌握JPEG标准——通用的图像压缩/解压缩编码标准。

二．实验内容：

1．利用已给出的MATLAB自编函数库matlab_function文件夹，实现压缩比的计算。

2．对信号源符进行霍夫曼编码，以消除信源的冗余数据。

3．练习JPEG标准的压缩/解压缩技术。

三．实验原理：

1．图像压缩比C R的计算

函数imratio(f1, f2)，计算图像压缩比C R，该函数来自MATLAB自编函数库matlab_function文件夹，语法如下：

imratio(imread(‘filename’), ‘filename.jpg’)

//第二个参数‘filename.jpg’仅是文件名，实际上是一个结构，内含压缩

//后的各种压缩信息，并不代表图像本身

>>f = imread(‘E:\医学图像处理实验讲义\实验五\car_lady.jpg’)

>>imfinfo E:\医学图像处理实验讲义\实验五\car_lady.jpg

//查看图像文件的详细信息

>>imwrite(f, ‘car_lady25.jpg’, ‘quality’, 25)

//将压缩后的图像存到MATLAB默认路径中

>>imfinfo car_lady25.jpg

//可依据图像信息计算出压缩率

>>f25 = imread(‘car_lady25.jpg’)

>>Cr = imratio (f25, ‘car_lady25.jpg’)

2．霍夫曼编码

符号概率

a1 0.1875

a2 0.5

a3 0.125

a4 0.1875

函数huffman(p)进行霍夫曼编码，语法：

huffman(p) //p为向量符号

>>p = [0.1875 0.5 0.125 0.1875]

>>c = huffman(p)

使用函数mat2huff(‘filename’)对图像进行编码，验证霍夫曼编码压缩的性能。对大小为512×512的8比特单色图像Tracy.tif进行压缩，并计算压缩前后的压缩比Cr：

>> f = imread('E:\医学图像处理实验讲义\实验五\Tracy.tif')’)

>> c = mat2huff(f)

>> Cr = imratio(f, c)

3．JPEG标准的压缩/解压缩技术

函数im2jpeg(‘filename’, n)对图像filename进行jpeg标准的压缩，参数n 将下图的标准化数组×参数n，以改变压缩率，默认为1。

函数jpeg2im(‘filename’)将已经jpeg压缩的图像进行解压缩。

>> f = imread(‘E:\医学图像处理实验讲义\实验五\Tracy.tif’)

>>imshow (f)

>> c1 = im2jpeg(f)

>> f1 = jpeg2im(c1)

>>figure, imshow(f1)

>> Cr1 = imratio(f, c1)

>>c4 = im2jpeg(f, 4)

>>f4 = jpeg2im(c4)

>>figure, imshow(f4)

>>Cr4 = imratio(f, c4)

四．实验报告：

1．对图像bubbles.jpg进行参数为25的函数imwrite()保存在默认路径中，计算原图像与压缩保存后的压缩比Cr。

2．对下列符号信源进行霍夫曼编码（排序、从右到左分配码字0和1），与程序得出的编码结果进行验证：