离散余弦变换图象压缩设计.doc

本科毕业论文
院系: 信息工程学院
专业: 电子信息科学与技术
班级: 08电信本(2)
作者:
指导教师:
完成时间: 年月

离散余弦变换图像压缩设计
学校:西藏民族学院
学号:
专业班级:08级电信本(2)
学生姓名:
指导教师:
指导教师单位:西藏民族学院
指导教师职称:讲师
摘要
图像压缩技术对于数字图像信息在网络上实现快速传输和实时处理具有重要的意义。本文介绍了当前几种最为重要的图像压缩算法: JPEG2000、分形图像压缩和小波变换图像压缩。其中主要研究了离散余弦变换压缩和小波变换压缩,并对两种压缩的前后数据进行了对比,同时还分析了离散余弦变换压缩和小波变换压缩之间的差异。
关键词:图像压缩; JPEG2000; 小波变换图像压缩;
前言
近二十年来,科学技术取得了飞速的发展。由计算机技术所带来的信息革命使人类由工业化的社会进入到了信息化的社会。互连网技术的广泛应用加速了全球高速公路的建设,基于网络的多媒体数据传输正改变着人类的生活方式。
科学实验表明,人类从外界获取的知识之中,有80%以上都是通过视觉感知获取的。眼睛获取的是图象信息,一幅图胜过千言万语,图象信息是人类认识世界及人类自身的重要源泉。
图象压缩就是在没有明显失真的前提下,将图象的位图信息转变成另外一种能将数据量缩减的表达形式。首先,尽管图象中数据量很大,但数据之间不是完全独立的,图象中存在着各种各样的相关性或冗余信息。即一部分数据可以由另一部分数据完全推算出来。其次,大部分图象视频信号的最终接收者都是人眼,而人类的视觉系统是一种高度复杂的系统,它能从极为杂乱的图象中抽象出有意义的信息,并以非常精练的形式反映给大脑。人眼对图象中的不同部分的敏感程度是不同的,如果去除图象中对人眼不敏感或意义不大的部分,对图象的主观质量是不会有很大影响的。
本文主要是利用离散余弦变换压缩和小波变换压缩对图像进行压缩,并对比了图像压缩前后的数据,同时也对比了离散余弦变换压缩和小波变换压缩之间的差异。并得出了自己对两种不同压缩的看法。
目录
第一章绪论

基于分形的方法是近几年来引起关注和争议的一种图像压缩方法。对图像压缩而言,分形主要是利用自相似的特点,通过迭代函数系统来实现压缩。利用分形特征对图像进行描述和处理是很自然的。分形能取得更好的图像质量,当然在较低压缩比的情况下,JPEG是更好的选择。分形压缩方法计算量比较大,时间开销长,因此加快分形压缩方法的速度是当前研究的热点之一。
小波变换(Wavelet Transform)在频率精度方面稍差一些,但在时间的分析能力上更好一些,而且可以对时间和频率同时进行分解,这是传统傅立叶变换所做不到的。小波变换已经开始应用到图像数据压缩等领域,主要是采用离散小波变换。在某些情况下,小波变换更优于DCT等其他正交变换。
利用人工神经网络(Artificial work,ANN)进行图像压缩是这个领域近几年的又一研究热点,并且取得了积极的进展。这是一种与视觉系统知识紧密相关的压缩方法。ANN并分布的联结机制与人的视觉系统有某些相似之处,利用此原理及其改进的方法进行图像压缩可获得较好的效果。
视频压缩标准,-4,一直在不断发展,,其标题为“多媒体内容描述接口”,编号为ISO/IECl5938。严格地说,,它的主要目标是对多媒体的信息内容采用各种标准化的描述,以便进行有效的查询和检索。它可独立于其它MPEG标准使用,也可用来增强其它MPEG标准的功能。MPEG-7的应用范围很广泛,既可应用于存储(在线或离线),也可用于流式应用(如广播、将模型加入等)。它将在数字图书馆(如图像目录、音乐字典)、多媒体名录服务(如网页)、广播媒体选择(如无线电信道、TV信道)、多媒体编辑(个人电子新闻业务,媒体写作)等领域发挥重要作用。
MPEG-21于2000年5月开始,其标题为“多媒体框架”(Multimedia Framework),
主要目标是提供多媒体所需的不同技术之综合。它将为网络环境下的多媒体资源提供以下功能:内容的创建、复制、分发、使用、表述,知识产权的管理与保护,内容的标识与描述,金融管理,用户秘密,终端与网络资源提取,事件报告等。
由于视频压缩标准在多媒体技术和产业中的特殊地位,世界各地众多的公司、科研机构和院校都投入了大量的人力、物力进行标准的研究,试图占领技术和产业的制高点。目前,在各种视频压缩编码标准中,己注册的专利多以千计,而我国由于在数字图像压缩领域起步较晚,在标准的竞争中处于不利地位。所以我们现今研究的重