基于DCT的JPE图像压缩算法的研究

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摘要数字图像压缩的目的在于把原来较大的图像用尽量少的字节进行表示和传输,并且要求复原图像有较好的质量。利用图像压缩,我们能实现图像的快速传输和实时处理，研究图像压缩算法对于网络通讯和多媒体技术有着重要意义。64174

本文首先介绍数字图像处理的发展概况，图像压缩处理的原理和特点，对常见的几种基本压缩编码方法进行描述和比较。然后，本文深入讨论了基于DCT的JPEG图像压缩算法实现，包括色度空间转换、二次采样、分块、DCT变换、量化、编码等几个方面。最后，文章使用Matlab软件对基于DCT的JPEG图像压缩算法进行仿真，根据仿真结果对该算法的压缩效果进行研究。

毕业论文关键词：图像压缩 DCT变换 Matlab 编码

毕业设计说明书（论文）外文摘要

Title A Study of Image Compression Algorithm

Abstract The purpose of digital image compression is to use as little bytes as possible to represent and transmit images, and requires a better quality image restoration. Using of image compression, we can achieve fast transmission and real-time processing of images. Studying of image compression algorithm is of great significance for network communication and multimedia technologies.

The article first introduces an overview of the development of digital image processing, the principle and characteristics of image compression. And several common basic compression coding methods will be described and compared. Then, the article discusses in depth DCT-based JPEG image compression algorithm, including color space conversion, sub-sampling, block, DCT transform, quantization, coding and other aspects. Finally, the article uses Matlab software for DCT-based JPEG image compression algorithm simulation to study the effect of the compression algorithm.

Keywords: image compression encoding DCT transform Matlab

1 绪论 1

1.1 数字图像处理的发展 1

1.2 数字图像压缩 2

1.3 图像压缩技术现状与前景 3

2 图像压缩基本理论和常用算法 3

2.1 图像压缩基本理论 3

2.2 常见图像压缩算法 5

3 基于DCT的JPEG压缩算法 9

3.1 图像压缩标准 9

3.2 离散余弦变换 10

3.3 JPEG压缩流程 10

3.4 JPEG压缩各模块 11

4 基于DCT的JPEG算法的Matlab仿真 20

4.1 Matlab简介 20

4.2 基于DCT图像压缩的Matlab实现 21

结论 25

致谢 26

参考文献27s

1 绪论

随着多媒体应用和计算机技术的不断发展, 多媒体娱乐、信息高速公路等不断地对信息数据的存储和传输提出了更高的要求, 也给有限带宽带来了严峻的考验, 特别是具有庞大数据量的数字图像通信, 更难以传输和存储，这极大地制约了数字图像通信的发展, 因此数字图像压缩技术受到了越来越多的关注。

1.1 数字图像处理的发展

数字图像处理又称为计算机图像处理，它是指将图像信号转换成数字信号并利用计算机对其进行处理的过程。数字图像处理最早出现于20世纪50年代，大约在20世纪60年代初期，数字图像处理开始被作为一门学科作为研究。

早期的图像处理主要为了改善图像的质量，它以人为对象，以改善人的视觉效果为目的。图像处理中，输入的是质量低的图像，输出的是改善质量后的图像，常用的图像处理方法有图像增强、复原、编码、压缩等。首次获得实际成功应用的是美国喷气推进实验室。他们对航天探测器徘徊者7号在1964年发回的几千张月球照片使用了图像处理技术，如几何校正、灰度变换、去除噪声等方法进行处理，并考虑了太阳位置和月球环境的影响，由计算机成功地绘制出月球表面地图，获得了巨大的成功。随后又对探测飞船发回的近十万张照片进行更为复杂的图像处理，得到了月球的地形图、彩色图及全景镶嵌图，获得了非凡的成果，为人类登月创举奠定了坚实的基础，也推动了数字图像处理这门学科的诞生。在以后的宇航空间技术，如对火星、土星等星球的探测研究中，数字图像处理技术都发挥了巨大的作用。