基于MATLAB的图像压缩处理技术的研究与实现毕业设计
图像压缩毕业设计
XXXXXXX大学毕业设计图像压缩编码系统设计实现(B)Design and Implementation of ImageCompression Encoding System (B)2011 届电气与电子工程学院专业电气工程及其自动化学号 xxxxxoooo学生姓名 xxxxxx指导教师 xxxxxxxx完成日期 2011年 6 月 2 日毕业设计成绩单毕业设计任务书毕业设计开题报告摘要近年来，随着现代通信技术、计算机技术、网络技术和信息处理技术的迅速发展，人们对各种信息的需求也不断增长，尤其是图像和多媒体信息。
未经处理的图像信号的数据量是很大的，使得图像信息的传输，处理和存储都受到一定的限制。
因此，研究高效的图像数据压缩编码方法，即怎样处理，组织图像数据，在应用领域中的作用是至关重要的，图像压缩编码技术已经成为多媒体及通讯领域中很关键的技术之一。
编码技术是图像压缩的基础，利用信息编码对图像进行压缩，使图像便于传输、存储。
本文就是运用编码技术中的游程长度编码对二值图像进行压缩的。
压缩前，先将图像转换成二值图像，然后再进行压缩，这样就达到很好的压缩效果。
最后通过MATLAB 进行仿真，来验证方案的合理性和可行性。
关键词：图像压缩二值图像MATLAB游程长度编码AbstractAlong with the rapid development of modern communication technology, computer technology, the network technology and information processing technology, rising incomes have created sharp growth in demand for some information especially image and multi-media resources, in recent years. Untreated image signal data quantity is big, which makes image information transmission, processing and storage are certain limits. Therefore, the effective image data compression coding method, i.e. how to deal with, the organization image data, the role in applications is of vital importance, image compression technology has become multimedia and communication field a key technical one. Therefore, the effective image data compression coding method, i.e. how to handle, organization the image data, the role in applications is of vital importance, image compression technology is one of key technicals in multimedia and communication field. Encoding technology is the basis of image compression, use the information encoding to do image compression, which make the image facilitate transmission and memory. This paper is to use the run-length encoding technology of length coding binary image compression. before compression, make the image become binary image, thus which can reach good compression effect. Finally through MATLAB, and simulation to verify the rationality and feasibility of schemes.Key words：image compression binary image MATLAB run-length length coding目录第1章绪论 (1)1.1研究背景 (1)1.2图像压缩综述 (2)1.3 图像压缩的必要性 (3)1.4图像压缩的可行性 (3)第2章图像的基本知识 (5)2.1图像与数字图像 (5)2.2图像的采样和量化 (5)2.3采样点数和量化级数的选取 (5)第3章图像压缩编码 (7)3.1概述 (7)3.2熵编码方法 (7)3.2.1基本概念 (7)3.2.2哈夫曼编码方法 (8)3.2.3香农编码法 (9)3.2.4算术编码方法 (9)3.2.4.1算术编码的方法 (9)3.2.4.2算术编码的特点 (10)3.3预测法编码 (10)3.4变换编码 (11)3.5常见的几种变换编码方法 (12)3.5.1离散余弦(DCT)变换 (12)3.5.2小波变换 (12)3.5.2.1二进小波变换 (12)3.5.2.2 离散小波变换(DWT) (13)第4章MATLAB简介 (14)4.1综述MATLAB (14)4.1.1MATLAB语言的功能 (14)4.1.2 MATLAB的特点 (15)4.2MATLAB在信号处理中的应用 (16)4.2.1信号及其表示 (16)4.2.2线性时不变系统的响应 (17)4.2.2.1线性时不变系统的时域响应 (17)4.2.2.2LTI系统的单位冲激响应 (18)4.2.2.3 时域响应的其它函数 (18)第5章图像压缩算法的实现 (19)5.1游程编码原理 (19)5.2游程编码图像压缩算法的实现 (20)5.3主要程序代码 (20)第6章功能验证 (22)第7章结束语 (27)参考文献 (28)致谢 (29)附录A外文资料翻译 (30)A.1英文资料 (30)A.2资料译文 (37)第1章绪论1.1 研究背景随着多媒体技术的迅速发展，静止图像的应用越来越广泛。
基于MATLAB的图像压缩技术研究
第12期 山西焦煤科技 N o.12 2008年12月 Shanx i Cok i n g Coa l Sc ience&Techno logy D ec.2008 试验研究基于MATLAB的图像压缩技术研究吕金花(山西汾西煤化高级技工学校)摘 要 介绍了MATLAB在图像压缩研究方面的应用,探讨基于BP人工神经网络的图像压缩的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小波变换和BP神经网络编解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 MATLAB R2007a;图像压缩;小波变换;BP神经网络中图分类号:TD679 文献标识码:A 文章编号:1672-0652(2008)12-0035-04图像信息数字化使电子信息技术领域面临的最大难题是海量数据的存储和传输问题,而图像数据压缩技术是解决问题的关键。
由于图像数据往往存在各种信息的冗余,如空间冗余、信息熵冗余、视觉冗余和结构冗余等,因此也可以说,图像压缩就是去掉图像中的各种冗余,保留有用的信息的过程[1]。
MATLAB是由美国M a t h W or ks公司推出的用于数值计算和图形处理的科学计算软件,它集数值分析、矩阵计算、信号处理和图形显示多种功能于一体。
2007年3月,M ath W orks公司推出了MATLAB R2007a版本的最新产品,此版本增加了很多新的功能,基本上囊括了目前很多典型应用的数字图形处理。
在MATLAB的神经网络工具箱中提供了很多用于图像处理的函数。
MATLAB R2007a中的小波工具箱(W avelet Too l b ox3.0)中包含的各种小波分析函数,可用于对信号与图像的压缩处理,压缩后能保持信号与图像的特征基本不变,压缩比高,压缩速度快,且在传递过程中具有抗干扰能力。
本文讨论了应用MATLAB中的BP神经网络工具箱函数和小波工具箱(W avelet Too l b ox3.0)函数进行图像压缩的原理,并对其实现方法给出实例及相应分析。
使用MATLAB进行图像压缩的最佳实践
使用MATLAB进行图像压缩的最佳实践图像压缩在现代生活中扮演着重要的角色，使得我们能够在网络上共享和传输大量的图像。
其中，MATLAB作为一种强大的数学软件，被广泛应用于图像处理领域。
本文将讨论使用MATLAB进行图像压缩的最佳实践，包括常用的图像压缩算法、压缩参数的选择，以及压缩质量和压缩比之间的关系。
一、图像压缩算法图像压缩的目标是通过减少图像的冗余信息来减小图像文件的大小。
常用的图像压缩算法包括无损压缩和有损压缩两种类型。
1. 无损压缩无损压缩算法通过保留图像的所有细节和像素信息来减小文件大小。
这种算法可以用于具有强烈需求的应用场景，如医学图像和卫星图像等需要完全保留细节的领域。
MATLAB中提供了多种无损压缩算法，如Lempel-Ziv-Welch (LZW)、Run Length Encoding (RLE)等。
用户可以根据具体需求选择合适的无损压缩算法。
2. 有损压缩与无损压缩相反，有损压缩算法通过舍弃图像中的一些细节和像素信息来减小文件大小。
这种算法可以在一定程度上降低图像的质量，但能够在较小的文件大小下提供更高的压缩比。
在MATLAB中，常用的有损压缩算法有JPEG、JPEG 2000等。
这些算法可以通过调整压缩参数来平衡图像的压缩质量和压缩比。
二、压缩参数的选择在进行图像压缩时，选择合适的压缩参数对于达到所需的压缩质量和压缩比非常重要。
通常，压缩参数与压缩算法有关。
以下是常用的压缩参数及其含义：1. 压缩比压缩比通常用来衡量图像压缩的效果，即原始图像的大小与压缩后图像的大小之比。
压缩比越大表示压缩效果越好，但可能导致图像质量的损失。
2. 色彩深度色彩深度指图像中每个像素表示颜色的位数。
较低的色彩深度会导致颜色表达的不准确，而较高的色彩深度会增加图像的大小。
根据具体需求，可以在舍弃一些细节的情况下选择较低的色彩深度，从而达到更高的压缩比。
3. 量化级别量化级别用来衡量图像压缩过程中对颜色信息的丢失程度。
图像JPEG压缩的matlab实现
电子科技大学毕业论文图像JPEG压缩的matlab实现作者姓名：专业名称：信息工程指导教师：讲师摘要随着现代经济的发展，影像风暴已经席卷了我们的日常生活，图像对于人们已经息息相关。
人们对计算机实时处理图像的要求就相对有所提高。
现在我们就面对一个问题，如何在保证图像质量的前提下，同时能够考虑到实时性和高效性就成了一个大家关注的问题。
那么对图像数据信息进行必要的压缩，以便能够保证图像的快速存储和传输。
但是，我们通常看到的图像是一种重要的二维信号，所以它本身就包含非常庞大的数据量，为了快速存储和实时传输，就必须对图像信息进行相应的压缩处理。
新兴的数学工具是局域DCT变换是一种新兴的数学工具，在现在社会中，图像压缩技术现在正受到大量的关注与研究。
本次课题设计在分析近年来，在图像处理领域，对图像压缩普遍方法的基础之上，充分学习和分析了基于DCT变换的图像压缩的相关编码及其基本原理和实现步骤。
简单概述了图像压缩的基本原理以及发展现状和方向，全面分析了DCT变换算法以及思路，提出了采用DCT变换压缩的依据和优势。
本文同时也介绍了图像压缩过程的重要步骤——编码量的方法和原理。
为了方便简单,将使用MATLAB2010实现JPEG图像压缩的仿真。
在论文最后，将介绍仿真的过程以及仿真结果说明，阐述用MATLAB来实现离散余弦变换的图像压缩的基本过程，并总结相关方法的优缺点。
同时也将充分展示压缩前后的图像，并做相应的比较。
关键词：图像压缩DCT matlab仿真AbstractWith the development of modern economy,the storm has swept through the image of our daily life,people have been closely related to the image for the.People's requirements on image real-time processing is relatively improved.Now we face a problem,how to guarantee the quality of the image,at the same time can be old enough considering the real-time and efficiency has become an issue of concern.This information is certain to image compression and processing has become a very important link. However,the image is an important signal,due to the large amount of data, while the storage and transmission of the compressed.New mathematical tools are discrete cosine transform is a new mathematical tool,based on the discrete cosine transform image compression technology is now being a lot of attention and research.In this paper,based on the analysis of the general methods of image compression in recent years,the basic principles and implementation steps of image compression based on DCT transform are also discussed.In this paper,the principle and development of image compression are introduced briefly,and the DCT transform algorithm is analyzed and compared with other compression methods.The basis of DCT transform compression is proposed.The final step of the image compression process is to encode the quantized image.This.We use MATLAB6.5to realize the simulation of JPEG image compression.The simulation results show that using MATLAB to achieve the image discrete cosine transform compression method is simple,fast,small error advantages,greatly improves the efficiency and accuracy of image compression.Keywords:DCT,matlab,simulation image,compression目录图像JPEG压缩的matlab实现 (I)摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)前言 (1)1绪论 (3)1.1论文研究背景及意义 (3)1.2JPEG图像的发展历史及简介 (4)1.3JPEG图像在DCT中压缩的作用 (5)1.4本文研究的主要内容 (6)2图像压缩编码原理 (7)2.1DCT变换的来源 (7)2.2基于DCT的JPEG图像压缩编码步骤 (8)2.3图像压缩处理技术基本理论 (9)3图像压缩的MATLAB实现 (12)3.1离散余弦变换的定义及原理 (12)3.2离散余弦变换的算法实现 (13)3.3图形用户界面介绍 (14)3.3.1图像文件读取 (15)3.3.2图像文件输出 (16)4运行结果及分析 (18)4.1程序流程图 (18)4.2MATLAB仿真结果 (19)4.3实验结果及分析 (20)总结 (23)参考文献 (25)致谢 (26)附件1图像JPEG压缩的matlab程序 (27)前言在当今，人们大多都都已经迈入了信息化的社会，信息交换技术已经发展出不同的形式，主要的信息分为三种形式：1.文字2.音频3.图像。
基于MATLAB的图像压缩处理技术
基于 MATLAB的图像压缩处理技术摘要：图像处理技术不断发展创新，在图像压缩处理中，MATLAB软件已得到推广和应用，运算功能、模拟功能强大，在复杂图像处理中优势显著，能够显著提升图像处理效率。
本文选择真彩色RGB图像作为研究对象，在此基础上转换为彩色索引图像矩阵，然后再进行二进小波多层分解，对于低频近似的系数矩阵进行截取处理，同时对索引图像的颜色图进行优化处理，压缩比比较高，同时压缩速度快。
关键词：图像压缩处理；MATLAB；应用图像处理领域学科类型多，涉及光学、电子技术、计算机技术等等，在工业生产、医疗、科学技术、教育等多个领域的应用范围广泛，专业性比较强。
近年来，Matlab软件已得到推广应用，Matlab软件的语法结构简单，数值计算、图像处理和图形绘制等功能均比较好，同时还可显著提升图像可视化效果。
因此，对基于MATLAB的图像压缩处理技术进行深入研究迫在眉睫。
一、图像处理的涵义（一）图像处理。
在图像处理中，数据量庞大，并且相关技术水平有待提升，因此图像处理难度较大。
随着计算机技术的不断发展，图像处理技术也随之创新，在图像获取中，可利用相机、摄影机、扫描仪等多种设备，通过利用各类仪器设备可获得数字图像，同时完成图像采集。
（二）图像处理目的。
图像处理的作用在于提升图像品质，在处理过程中消除不需要的部分，便于观察和识别图像。
现如今，图像处理要求显著提升，在图像传输和保存中会占用大量资源，基于此，压缩编码随之产生，通过对图像进行压缩处理，能够有效节约图像储存空间，促进图像信息传输速度的提升。
图像中所包含的特征信息比较多，通过利用计算机软件，可显著提升图片识别准确性。
另外，为保证图像信息安全性，可对图像进行加密处理，避免在图像传输过程中造成隐私泄露问题[1]。
二、MATLAB图像处理工具箱主要功能（一）图像变换。
在图像变换中，通过采用正交变换方式，包括傅里叶变换、余弦变换等，将图像从时间域转变至频率域，进而显著提升原图像质量，在此过程中，可利用MATLAB软件中的多种函数，如fft2（）函数、dct2（）函数等。
基于MATLAB的图像压缩感知算法的实现毕业设计说明书
毕业设计（论文）课题名称基于MATLAB的图像压缩感知算法的实现目录目录 (I)第1章绪论 (1)1.1 研究背景和意义 (1)1.2 数据压缩技术 (2)1.2.1 传统数据压缩技术 (2)1.2.2 压缩感知理论（Compressed/Compressive Sensing/Sampling, CS） (3)1.3 无线传感器网络 (6)1.3.1 无线传感器网络概述 (6)1.3.2 无线传感器网络数据压缩的必要性 (7)1.4 本文主要工作和内容安排 (8)第2章压缩感知理论 (9)2.1压缩感知的前提条件—稀疏性和不相干性 (10)2.2 三个关键技术 (13)2.3信号的稀疏表示 (13)2.4 观测矩阵设计 (15)2.5 稀疏信号的重构 (17)2.6 重构算法 (18)2.7 压缩感知优势及不足 (20)2.8 压缩感知在传感网中的观测方式 (21)第3章压缩感知理论应用概述 (22)3.1 压缩成像 (22)3.2 模拟信息转换 (23)3.3 生物传感 (23)3.4 本章小结 (24)第4章 CS在无线传感网中的应用 (24)4.1 研究背景 (25)4.1.1 基于感知数据相关性的压缩 (25)4.1.2传统压缩重构方法 (25)4.1.3 图像压缩重构质量的评价 (26)4.2 压缩感知理论算法对一维信号的实现 (28)4.2.1 CS用于WSN的优势 (28)4.2.2 观测重构模型 (28)4.2.2 正交匹配追踪算法（OMP） (29)4.2.3 算法的实现及结果分析 (30)4.3 压缩感知理论算法对二维图像重构的实现 (34)4.3.1 基于小波变换的分块压缩感知理论 (34)4.3.2 实现步骤 (35)4.3.3 重构结果及分析 (38)4.4 本章小结 (42)第5章总结与展望 (42)5.1 工作总结 (42)5.2 后续展望 (43)参考文献 (43)致谢 (45)附录 (46)摘要数据压缩技术是提高无线数据传输速度的有效措施之一。
基于MATLAB的图像压缩处理及其实现（优质参考）
基于MATLAB的图像压缩处理及其实现（优质参考）基于MATLAB 的图像压缩处理及其实现一．图像压缩的概念从实质上来说，图像压缩就是通过一定的规则及方法对数字图像的原始数据进行组合和变换，以达到用最少的数据传输最大的信息。
二．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大量冗余信息，另外还有相当数量的不相干信息，这为数据压缩技术提供了可能。
数据压缩技术就是利用数据固有的冗余性和不相干性，将一个大的数据文件转化成较小的文件，图像技术压缩就是要去掉数据的冗余性。
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。
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。
三．图像的编码质量评价在图像编码中，编码质量是一个非常重要的概念，怎么样以尽可能少的比特数来存储或传输一幅图像，同时又让接收者感到满意，这是图像编码的目标。
对于有失真的压缩算法，应该有一个评价准则，用来对压缩后解码图像质量进行评价。
常用的评价准则有两种：一种是客观评价准则；另一种是主观评价准则。
主观质量评价是指由一批观察者对编码图像进行观察并打分，然后综合所有人的评价结果，给出图像的质量评价。
而对于客观质量评价，传统的编码方法是基于最小均方误差(MSE)和峰值信燥比(PSNR)准则的编码方法，其定义如下MSE= (1)PSNR=101g( (2)式中：Nx，Nr图像在x方向和Y方向的像素数，f(i,j)——原图像像素的灰度值，f(i,j)--处理后图像像素的灰度值。
对于主观质量，客观质量评价能够快速有效地评价编码图像的质量，但符合客观质量评价标准的图像不一定具有较好的主观质量，原因是均方误差只是从总体上反映原始图像和压缩图像的差别，但对图像中的所有像点同等对待，因此并不能反映局部和人眼的视觉特性。
小波变换的图像压缩技术【matlab源码】
毕业论文（设计）
题目
学院学院
专业
学生姓名
学号年级级指导教师
教务处制表
小波变换的图像压缩技术
一、程序说明
本团队长期从事matlab编程与仿真工作，擅长各类毕业设计、数据处理、图表绘制、理论分析等，程序代做、数据分析
具体信息联系
二、程序示例
一、课题的内容和要求：研究小波变换的图像压缩技术的主要内容以及实现的方法，以及这项技术的应用领范围及其国内外动态及意义。
首先要理解小波变换的基本原理和分类，以及小波变换的优缺点；理解图像压缩的概念，基本原理及主要的实现方法；其次利用MATLAB小波变换的方法进行图像压缩，对小波变换及图像压缩技术进行深入学习，从而了解和掌握这两个概念；最后对仿真的结果进行具体分析，并作出总结。
二、设计的技术要求与数据（或论文主要内容）：本文介绍了利用小波变换进行图像压缩及仿真。
首先对于小波变换图像压缩的研究集中在两个方面，一是小波基的选择，二是小波系数的编码。
系数编码是小波变换用于压缩的核心，而压缩的实质就是对系数量化压缩。
其次，应用MATLAB发布的小波包工具箱中的相关函数和命令来实现基于小波变换的图像压缩编码理论算法的仿真。
最后了解小波工具箱包含的小波分析函数可对信号及图像压缩的处理，压缩后能保持信号及图像的特征基本不变，压缩比高，压缩速度快，且传递过程中具有抗干扰能力等优点。
基于MATLAB的数字图像压缩算法研究
图4-2 线性预测器结构
成都理工大学2011届毕业论文
• 对图4-3进行一维线性预测和二维线性预测。预测时采用的是二阶线 性预测，在图4-1中第六种形式，系数分别为7/8、-1/2、1/2、 1/8(按照逆时针方向四个点)。
图4-3 原图
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图4-4 水平方向预测
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图3-1 测试图
图3-2 DCT幅度图
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• 图3-3和图3-4是DCT变换的频率分布和边缘分布图。
图3-3 频率分布
注：DC部分是原点
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图3-3 边缘分布
• 由图3-1到3-4可以综合看出，图片的低频区域幅值大，说明图像信息 主要集中在低频部分，高频部分有信息但很少，这说明离散余弦变换 具有信息紧缩能力。 • DCT变换本身并不进行数据压缩，它只是将图像源数据映射到另一个 域，使数据在变换域中容易进行压缩，变换后的图像矩阵系数更独立 和有序。经过DCT变换后，其低频分量都集中在矩阵左上角，高频分 量分布在矩阵右下角。由于该低频分量包含了图象的主要信息，而高 频分量与之相比，不是很重要，所以可以忽略高频分量，只保留低频 分量，从而达到压缩数据的目的。如何将高频分量去掉，这就要用到 前一章所讲的量化。
成都理工大学2011届毕业论文
2.2 图像均匀量化原理及编码实现
成都理工大学2011届毕业论文
• (1)对图2-1进行给定量化级数均匀量化，量化级数k=10，得到图2-2。 • (2)对图2-1，分别以步长16进行量化，以步长32进行量化后得到图23，图2-4。
图2-1 测试原图
成都理离线余弦变换(DCT)理论基础
毕业设计（论文）-基于MATLAB的小波变换在图像压缩中的应用
毕业设计说明书题目：基于MATLAB的小波变换在图像压缩中的应用院（系）：专业：计算机通信工程学生姓名：学号：指导教师：职称：副教授工程设计软件开发2012年10 月27 日摘要小波分析在图像处理中有非常重要的应用，包括图像压缩，图像去噪，图像融合，图像分解，图像增强等。
小波分析是傅立叶分析思想方法的发展与延拓。
针对暂态电能质量扰动现象的内在特征，提出了小波变换和模糊逻辑相结合的暂态电能质量扰动分类方法。
该方法使用小波变换提取扰动的时间特征，将扰动持续时间、扰动幅度、扰动频率、电压变化率绝对值作为暂态电能质量扰动的特征向量，输入到4输入2输出的模糊逻辑推理系统，自动判别暂态电能质量的扰动类型及扰动强度。
小波分析之所以在信号处理中有着强大的功能，是基于其分离信息的思想，分离到各个小波域的信息除了与其他小波域的关联，使得处理的时候更为灵活。
在Matlab平台上使用该方法对应用电磁暂态仿真工具EMTDC仿真得到的暂态电能质量扰动波形进行分析，效果良好，验证了该方法的有效性。
利用Matlab图形处理工具,通过实例介绍了对遥感图像的处理与分析算法,并基于离散小波变换的二维小波分析,结合Matlab小波变换工具对遥感图像进行进一步压缩。
研究得出的结果对于遥感图像的处理与分析工作提供了有力的理论基础和实际价值。
关键词：小波分析小波变换图像压缩图像去噪图像增强AbstractWavelet analyze is very important in digital image processing, including the image compression, the image goes chirp , image fusion, image dissection, image enhancement etc.. Wavelet analyze is development and the analytic continuation of the Fourier.According to the intrinsic characteristics of transient power quality disturbance, the authors propose a classification method for transient power quality disturbance in which the wavelet transform is integrated with fuzzy logic. In this method the time characteristic of the disturbance is extracted by wavelet transform; the duration, amplitude and frequency of the disturbance and the absolute value of voltage regulation are taken as the eigen-vectors of transient power quality disturbance and input them into a fuzzy logic reasoning system with four inputs and two outputs, then the disturbance type and the disturbance intensity of transient power quality are automatically distinguished. The reason that the wavelet analysis has the formidable function in the signal processing is its thought of separation information. Introduces the characteristics of that MA TLAB is applied to processing and studying of remote sensing image by example emphatically. This paper introduces a method of remote sensing image compression based on discrete wavelet transform.The method is achieved by using MA TLAB. The result of research has great significance on the work of processing and studying of remote sensing image.Keyword：Wavelet analyze wavelet transform image compression image goes chirp image enhancement目录第一章绪论 (1)1.1 课题研究背景 (1)1.2 国内外研究现状 (2)1.3 本文主要内容 (2)第二章小波变换 (3)2.1 小波变换的诞生 (3)2.2 小波变换的原理 (6)第三章小波变换在图象压缩中的应用 (9)3.1 基于小波换的图象压缩过程 (9)3. 2 利用小波压缩函数进行图像压缩 (9)3.2.1使用全局阈值 (10)3.2.2 在水平,垂直,对角三个方向使用层相关阈值 (12)3. 3利用小波分解去掉图像的高频部分而只保留低频部分 (13)第四章实验结果及分析 (17)4.1 实验结果及分析 (17)第五章结论 (18)谢辞 (19)参考文献 (20)附录 (21)第一章绪论1.1 课题研究背景小波，实际上就是一种以一种很小的“波”的函数表达，1909年哈尔（Alfred Haar）发现了小波，并被命名为哈尔小波（Haar Wavelets）。
基于matlab的数字图像图像压缩与编码（含matlab源程序）
基于matlab 的数字图像图像压缩与编码（含matlab源程序）1目 录摘要摘要............................................................. I Abstract ........................................................ I I1.1.傅里叶变化及反变化傅里叶变化及反变化傅里叶变化及反变化............................................. 1 1.1 原理及计算公式原理及计算公式........................................... 1 1.2 傅里叶变换与反变换程序傅里叶变换与反变换程序................................... 2 1.3傅里叶变换及反变换结果傅里叶变换及反变换结果 ................................... ...................................3 2.2.小波变换小波变换小波变换....................................................... 4 2.1原理及公式原理及公式............................................... 4 2.1.1原理简介原理简介............................................. 4 2.1.2DWT 对目标图片的处理及相关函数介绍对目标图片的处理及相关函数介绍 ...................... ......................4 2.2小波变换程序小波变换程序............................................. 5 2.3 小波变换结果小波变换结果............................................. 6 3.3.小波包变换小波包变换小波包变换..................................................... 7 3.1 原理及公式原理及公式................................................. 7 3.2 小波包变换程序小波包变换程序........................................... 7 3.3 小波包变换结果小波包变换结果........................................... 8 4.4.余弦离散变换余弦离散变换余弦离散变换.................................................. 10 4.1原理及公式原理及公式.............................................. 10 4.2余弦离散变换程序余弦离散变换程序........................................ 10 4.3余弦离散变化结果余弦离散变化结果........................................ 11 5 离散沃尔什、二维哈达玛变换离散沃尔什、二维哈达玛变换 (12)5.1 原理及公式原理及公式............................................. 12 5.1.1 离散沃尔什变换离散沃尔什变换...................................... 12 5.1.2 哈达玛变换哈达玛变换.......................................... 12 5.2 Walsh-Hadamard 变换程序变换程序 ................................. .................................13 5.3 二维离散哈达玛变换结果二维离散哈达玛变换结果.................................. 13 6. 小波变换图像压缩小波变换图像压缩............................................. 14 6.1 小波变换压缩简介小波变换压缩简介........................................ 14 6.2小波压缩变换程序小波压缩变换程序........................................ 14 6.3 小波压缩结果小波压缩结果........................................... 16 6.4 压缩前后图像比较压缩前后图像比较........................................ 17 7.7.离散余弦变换图像压缩离散余弦变换图像压缩离散余弦变换图像压缩.......................................... 18 7.1 原理简介原理简介.................................................... 18 7.2 离散余弦变换图像压缩程序离散余弦变换图像压缩程序................................ 18 7.3离散余弦变换图像压缩结果离散余弦变换图像压缩结果 ................................ ................................19 7.4压缩图与原图对比压缩图与原图对比........................................ 20 8.8.实验心得实验心得实验心得...................................................... 21 9.9.参考文献参考文献参考文献 (21)摘要摘要MATLAB 是由美国mathworks 公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。
Matlab的图像压缩技术
Matlab的图像压缩技术一．目的要求掌握Matlab图像图像压缩技术原理和方法。
理解有损压缩和无损压缩的概念，了解几种常用的图像压缩编码方式，利用matlab进行图像压缩算法验证。
二．实验内容1、观察颜色映像矩阵的元素>> hot(8)ans =0 00 00 0数据显示第一行是1/3红色，最后一行是白色。
2、pcolor显示颜色映像>> n=16;>> colormap(jet(n));>> pcolor([1:n+1;1:n+1]);>> title('Using Pcolor to Display a Color )Map');图2 显示颜色映像3、colorbar显示当当前坐标轴的颜色映像>> [x,y,z]=peaks;>> mesh(x,y,z);>> colormap(hsv);>> axis([-3 3 -3 3 -6 8]);>> colorbar;图3 显示当前坐标轴的颜色映像4、图像格式转换g=rgb2gray(I);g=rgb2gray(I);>> imshow(g),colorbar;图4-1 原图像图4-2转换后的图像5、求解图像的二唯傅里叶频谱I=imread('');>> imshow(I)>>J=fftshift(fft2(I));>> figure;>> imshow(log(abs(J)),[8,10])图5-1 原图像图5-2 频谱图将图像更换一下I=imread('');imshow(I)J=fftshift(fft2(I)); figure;imshow(log(abs(J)),[8,10])图5-3 原始图图5-4 频谱图6、利用DCT变换进行图像压缩RGB=imread('');>> I=rgb2gray(RGB);>> J=dct2(I);>> imshow(log(abs(J)),[]),colormap(jet(64)),colorbar图6-1 DCT变换后二维变换谱J(abs(J)<10)=0;>> K=idct2(J); %逆变换>> figure,imshow(I)figure,imshow(K,[0 255])图6-2 原始图像图6-3 压缩还原后的图像仔细看我们可以发现，压缩还原后的图像比较模糊。
一种基于MATLAB的JPEG图像压缩具体实现方法
一种基于MATLAB的JPEG图像压缩具体实现方法说明：该方法主要是对FPGA硬件实现编码的一个验证，MATLAB处理时尽量选择了简单化和接近硬件实现需要。
JPEG编码解码流程：BMP图像输入、8某8分块、DCT变换、量化、Zig_Zag扫描、获取DC/AC系数中间格式、Huffman熵编码、DC/AC系数Huffman熵解码，反zig_zag扫描、反量化、反DCT变换、8某8组合、解码图像显示。
下面根据具体代码解释实现过程。
1.BMP图像输入A=imread('mei_b.bmp');%读取BMP图像矩阵R=int16(A(:,:,1))-128;%读取RGB矩阵，由于DCT时输入为正负输入，G=int16(A(:,:,2))-128；%使得数据分布范围-127——127B=int16(A(:,:,3))-128;通过imread函数获取BMP图像的R、G、B三原色矩阵，因为下一步做DCT转换，二DCT函数要求输入为正负值，所以减去128，使得像素点分布范围变为-127~127，函数默认矩阵A的元素为无符号型（uint8），所以如果直接相减差值为负时会截取为0，所以先用int16将像素点的值转为带符号整数。
网上很多都提到了第一步的YUV转换，但是由于MATLAB在实验时YUV转换后色差失真比较严重，这里没有进行YUV转换。
个人理解为YUV转换后经过非R/G/B原理显示器显示效果可能会比较好，或者如果图像有色差可以选择YUV调整。
为了方便，读入的图像像素为400某296，是8某8的50某37倍，所以代码里没有进行8某8的整数倍调整。
2.8某8分块R_8_8=R(1:8,1:8);%取出一个8某8块这里以R色压缩解码为例，后边解释均为R色编码解码过程，最后附全部代码。
R_8_8为：3.DCT变换R_DCT=dct2(R_8_8);使用MATLAB函数dct2进行DCT变换，也可使用DCT变换矩阵相乘的方法，即R_DCT=A某R_8_8某AT，其中A为DCT变换矩阵。
基于DCT图像压缩及MATLAB实现
大学本科生毕业设计（论文）基于DCT的图像压缩及MATLAB实现学院（系）：专业班级：学生姓名：指导教师：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
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（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：年月日导师签名：年月日本科生毕业设计(论文)任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：设计(论文)题目：基于DCT的图像压缩及MATLAB实现设计（论文）主要内容：论文阐述DCT（离散余弦变换）的图像压缩基本理论，以及用MATLAB实现DCT 的图像压缩方法。
重点讨论基于DCT图像压缩的方法，并在MATLAB环境下进行仿真实验，与其他图像压缩方法进行比较，总结其优缺点以及基于DCT的图像压缩技术的现实意义。
要求完成的主要任务：1．掌握图像压缩的基本原理；2．掌握DCT基本原理；3．分析基于DCT的图像压缩编码理论；4．在MATLAB环境下，对基于DCT图像压缩进行仿真实验；5．总结基于DCT的图像压缩技术的现实意义；6．要求阅读相关的参考文献不少于15篇，其中英文文献不少于3篇，翻译与选题相关的英文参考文献不少于2万印刷符；7．按照学校的论文撰写规范，正确、按时的完成论文。
必读参考资料:1．《数字图像处理（第二版）》，冈萨雷斯著，阮秋琦译，电子工业出版社2．《数字图像处理与压缩编码技术》，黄贤武、王加俊、李宗华著，电子科技大学出版社3．《MATLAB及在电子信息课程中的应用（第3版）》，陈怀琛、吴大正、高西全著，电子工业出版社指导教师签名：系主任签名：院长签名(章)本科生毕业设计（论文）开题报告目录摘要.............................................................................................................................................................. I Abstract .......................................................................................................................................................... II 1 绪论. (1)1.1 图像压缩的必要性 (1)1.2离散傅里叶变换（DFT）与离散余弦变换（DCT）的比较 (3)2 图像压缩的基本原理 (4)2.1 图像压缩的基本思想 (4)2.2 图像压缩的基本原理模型 (4)3 DCT编码算法 (7)3.1 一维DCT (7)3.2 二维DCT (9)3.3 一维DCT快速算法 (10)4 DCT系数的量化 (16)5 MA TLAB实现 (19)5.1 MA TLAB语言的特点 (19)5.2 MA TLAB的功能 (19)5.3 离散余弦变换的MA TLAB实现 (20)6 图像压缩中DCT算法和其他算法的比较 (24)6.1 KLT和DCT两种算法的比较 (24)6.2 小波变换和DCT两种算法的比较 (25)6.3 算法比较总结 (27)7 利用DCT进行图像压缩的优缺点 (27)小结 (29)参考文献 (30)致谢 (31)摘要本文对DCT的算法原理进行了分析，利用二维DCT对图像进行压缩，并使用MATLAB软件进行压缩过程的仿真，之后将DCT和其他的压缩算法进行比较，总结其优缺点，所得结果具有重要的理论价值和现实意义。
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基于MATLAB的图像压缩处理技术的研究与实现毕业设计目录第一部分毕业论文一、毕业论文第二部分外文资料翻译一、外文资料原文二、外文资料翻译第三部分过程管理资料一、毕业设计（论文）课题任务书二、本科毕业设计（论文）开题报告三、本科毕业设计（论文）中期报告四、毕业设计（论文）指导教师评阅表五、毕业设计（论文）评阅教师评阅表六、毕业设计（论文）答辩评审表2009 届本科生毕业设计（论文）资料第一部分毕业论文-（2009 届）本科生毕业论文基于MATLAB的图像压缩处理技术的研究与实现2009 年6 月长沙学院本科生毕业论文基于MATLAB的图像压缩处理技术的研究与实现系部：电子与通信工程系专业：通信工程学号：2005043204学生姓名：马娟指导教师：刘光灿教授王路露助教2009 年6月目录摘要................................................................................. 错误！未定义书签。
ABSTRACT ........................................................................ 错误！未定义书签。
第1章绪论 (1)1.1 论文研究背景及意义 (1)1.2 图像压缩技术的历史与现状 (1)1.3 离散余弦变换及其在图象压缩中的应用 (2)1.4 论文研究的主要内容 (2)第2章图像压缩的基本原理 (4)2.1 图象压缩评价标准 (4)2.1.1 客观标准 (4)2.1.2 主观标准 (5)2.2 图像压缩技术标准 (5)2.3 图像压缩的分类 (8)2.4 图像压缩处理技术基本理论 (9)2.4.1 图像压缩的基本原理 (9)2.4.2 图像压缩的基本模型 (10)第3章离散余弦变换的MATLAB实现 (12)3.1 MATLAB图像处理工具箱 (12)3.2 离散余弦变换的定义 (12)3.3 离散余弦变换的基本原理与算法 (13)3.3.1 离散余弦变换的基本原理 (13)3.3.2 离散余弦变换算法 (15)3.4 离散余弦算法的实现 (15)第4章离散余弦变换的界面实现 (17)4.1 图形用户界面简介 (17)4.2 界面设计的MATLAB实现 (17)4.2.1 界面设计总体概述 (17)4.2.2 界面设计具体实现 (18)第5章运行结果显示及分析 (20)5.1 离散余弦变换的算法实现 (20)5.1 离散余弦变换的界面实现 (20)5.5 设计过程中的疑难及改进 (22)结论 (23)参考文献 (24)附录 (25)致谢................................................................................. 错误！未定义书签。
第1章绪论1.1论文研究背景及意义人们在自然界中感受到的最重要的信息就是图像信息，随着多媒体技术和通讯技术的日益发展，图像也成为了信息技术所处理的重要对象。
近些年来，图像技术发展十分迅速，这也推动了多媒体娱乐、多媒体通信、数码相机、数码摄像头和高清晰度电视等各类与图片和视频相关的产品的发展。
图像信息的数据量非常的大，随着各种成像设备的分辨率的不断提高，单幅图像所包含的数据量也越来越大，大数据量的图像信息会给存储器的存储容量、通信信道的带宽以及计算机的处理速度增加极大的压力。
为了解决这个问题，必须对图像进行压缩处理。
数字图像压缩编码的目的就是要以尽可能少的比特数来表征图像，同时保持恢复图像的质量，对图像编码和解码算法的研究，己经受到人们越来越多的关注，成为近些年信息技术中的热点。
1.2图像压缩技术的历史与现状图像压缩编码技术始于二十世纪四十年代末的电视信号数字化，至今己有将近六十年的历史。
在这几十年的时间内，出现了大量的图像压缩方法和理论M.Kunt将图像压缩的编码理论及方法分为两代：传统的压缩编码方法和新型图像编码方法。
传统编码技术包括脉码调制、量化法、熵编码、预测编码、变换编码、矢量编码等十余种编码方法。
然而随着人们对这些传统编码方法的深入应用，也逐渐发现了这些方法的许多缺点：比如在传统的编码方法中由于正交变换时频局域性很差，变换后的系数失去了对原图像精细结构的描述，从变换图像得不到原图像边缘轮廓等局部信息，因此，在量化编码时无法采用特殊方法；高压缩比时它还导致图像的边缘轮廓模糊显现和出现严重的方块效应；而且人类视觉系统(Humna Visual Sysetm，即HVS)的特性也不易被引入到压缩算法中。
这些缺点使得它们不适应于需要较高压缩比的应用场合。
80年代中后期，人们结合模式识别、计算机图形学、计算机视觉、神经网络、小波分析和分形几何等理论，开始探索图像信号压缩编码的新途径。
同时考虑到人类的视觉心理特性，新型图像压缩编码方法相继提出：M.Kuni于1985年提出基于人眼视觉特性的第二代图像编码技术，1988年M.Barnsley提出基于迭代函数系统的分形图像编码技术，以及90年代初发展起来的基于模型的图像编码方法。
其中离散余弦变换不仅是现在研究的热点，而且这方面的编码也取得了一些引人注目的成功。
如离散余弦变换技术己经作为联合图像专家组新的图像压缩标准JPEG2000的核心技术[1]。
1.3离散余弦变换及其在图象压缩中的应用离散余弦变换(DCT for Discrete Cosine Transform)是与傅里叶变换相关的一种变换，它类似于离散傅里叶变换(DFT for Discrete Fourier Transform)，但是只使用实数。
离散余弦变换相当于一个长度大概是它两倍的离散傅里叶变换，这个离散傅里叶变换是对一个实偶函数进行的(因为一个实偶函数的傅里叶变换仍然是一个实偶函数)，在有些变形里面需要将输入或者输出的位置移动半个单位。
有两个相关的变换，一个是离散正弦变换(DST for Discrete Sine Transform)，它相当于一个长度大概是它两倍的实奇函数的离散傅里叶变换；另一个是改进的离散余弦变换(MDCT for Modified Discrete Cosine Transform)，它相当于对交叠的数据进行离散余弦变换。
离散余弦变换，尤其是它的第二种类型，经常被信号处理和图像处理使用，用于对信号和图像(包括静止图像和运动图像)进行有损数据压缩。
这是由于离散余弦变换具有很强的“能量集中”特性：大多数的自然信号(包括声音和图像)的能量都集中在离散余弦变换后的低频部分，而且当信号具有接近马尔科夫过程(Markov processes)的统计特性时，离散余弦变换的去相关性接近于K-L变换(Karhunen-Loève变换——它具有最优的去相关性)的性能。
例如，在静止图像编码标准JPEG中，在运动图像编码标准JPEG和MPEG的各个标准中都使用了离散余弦变换。
在这些标准制中都使用了二维的第二种类型离散余弦变换，并将结果进行量化之后进行熵编码。
这时对应第二种类型离散余弦变换中的n通常是8，并用该公式对每个8×8块的每行进行变换，然后每列进行变换，得到的是一个8×8的变换系数矩阵。
其中(0,0)位置的元素就是直流分量，矩阵中的其他元素根据其位置表示不同频率的交流分类[2]。
1.4论文研究的主要内容本文主要研究如何利用MATLAB软件开发一个基于离散余弦算法的图像压缩处理界面，为初学者提供一个图像压缩处理技术的DCT算法演示及模拟开发的Graphical User Interface(图形用户界面)平台，供大家学习并研究图像压缩处理的技术方法。
本文的主要内容如下：第一章是绪论部分，介绍了论文的研究背景和意义，并简要介绍了图象压缩技术的历史与现状以及离散余弦变换在图像压缩中的应用，概述了本论文的主要研究工作；第二章介绍了图象压缩技术的基本理论知识，包括图象压缩的评价标准、技术标准及分类，论述了图像压缩的基本原理和基本模型；第三章介绍了离散余弦变换的MATLAB实现，简单介绍了MATLAB的图像处理工具箱，然后介绍了离散余弦变换的基本原理和算法，最后实现了离散余弦变换的图像压缩实现；第四章介绍了离散余弦变换的界面实现，简单介绍了图形用户界面的功能，论述了本设计采用MATLAB程序进行图像压缩界面操作的实现过程；第五章显示了利用离散余弦变换的算法实现和界面实现的运行结果，并概述了在设计过程中的疑难及改进；最后是对全文的总结，提出了需要进一步解决的问题及改进方向。
第2章 图像压缩的基本原理数字图像从表面上看可以表达丰富多彩的内容，但实质上可以看作在视觉空间灵敏度范围内对图像进行空间采样的一个个像素组成，每个象素点都可以用一组一维或多维的数字来表示，如nbit 的灰度图像的每个象素由0~2n ~l 之间的某个数值来表示，而真彩色图像的象素值则由红(R)，绿(G)，蓝(B)三种颜色的值来联合表示。
由于图像采集设备的迅速发展，图像的尺寸和分辨率不断提高，导致了图像数据量变得非常大，例如，一幅单色数字卫星遥感图像由10，000×10，000个像素(pixel)组成，如果每个像素的灰度用12bit 表示，那么这幅图像就要用1.2GB 表示。
直接存储和传输如此庞大的数据，不仅要消耗巨大的磁盘空间和网络带宽而且还会极大地增加处理器的负担，因此对图像进行大幅度的数据压缩就显得尤为重要[3]。
2.1图象压缩评价标准对图像进行压缩，不可避免的要引入失真。
我们要做的就是在图像信号的最终用户觉察不出或能够忍受这些失真的前提下，进一步提高压缩比，以换取更高的编码效率。
这就需要引入一些失真的测度来评估重建图像的质量。
重建图像的质量评价标准可分为客观标准和主观标准两种。
通过这些标准可以比较各种方法的优劣[1]。
2.1.1客观标准假设原始图像表示A=f(i,j)，其中i=l,2,…M ；j=1,2,…N ，经压缩解压后的图像为A ’=f ’(i,j)，i=1,2,…M ；j=1,2,…N ，可以用下列指标进行评价：(1)均方误差MSN（2.1） (2)规范化均方误差NMSN （2.2）其中 (3)对数信噪比SNR（2.3）(4)峰值信噪比PSNR()2211,M N f i j MN f i j δ===⎡⎤⎣⎦∑∑[]2111(,)'(,)M N i n MSN f i j f i j MN ===-∑∑2f MSN NMSN δ=210lg10lg f SNR NMSN MSN δ==-（2.4）评价图像压缩效果的另外一个重要指标是压缩比C ，它指的是表示原始图像每象素的比特数同压缩后平均每象素的比特数的比值，也常用每象素比特值(bpp)来表示压缩效果。