基于dct的图像压缩编码算法的matlab实现.doc

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摘要
随着科学技术的发展,图像压缩技术越来越引起人们的关注。为此从众多的图像压缩编码标准中选取了基于DCT变换的JPEG图像压缩编码算法进行研究，并通过对比分析各种软件特性选取了MATLAB进行实验仿真。
首先说明了图像压缩在现代通信中的必要性和可行性，然后讲述了MATLAB及其图像处理工具箱的相关知识，并对基于DCT变换的JPEG图像压缩算法进行了详细的研究，重点介绍了JPEG压缩编码的具体过程和方法 ,详细介绍了编码中DCT变换、量化、熵编码和霍夫曼编码等模块的原理和数学推导以及各模块的功能分析。最后应用MATLAB进行了实验仿真并分析结果得出结论。
实验结果表明基于DCT变换的JPEG图像压缩方法简单、方便,既能保证有较高的压缩比，又能保证有较好的图像质量，应用MATLAB仿真出来的结果较好的反应了其编码算法原理。
关键词JPEG图像压缩；DCT；MATLAB；图像处理工具箱
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目 录
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摘要1
K \l _Toc8484 Abstract 错误!未定义书签。
第1章绪论1
课题背景 1
离散余弦变换 2
\l _Toc19428 预测技术 3
图像压缩技术的发展和现状 3
图像编码技术发展历史 3
图像编码技术的现状 4
MATLAB 及其图像处理工具箱 4
第2章 图像压缩编码理论算法6
DCT变换的思想来源 6
基于DCT的JPEG图像压缩编码步骤 8
颜色空间的转换和采样 8
二维离散余弦变换 9
DCT系数的量化 13
量化系数的编排 14
DC系数的编码 16
AC系数的编码 16
组成位数据流 18
\l _Toc18100 DCT变换在图像压缩中的应用 21
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第1章 绪论
课题背景
随着信息技术的发展，图像信息被广泛应用于多媒体通信和计算机系统中，但是图像数据的一个显著特点就是信息量大。具有庞大的数据量，如果不经过压缩,不仅超出了计算机的存储和处理能力,而且在现有的通信信道的传输速率下，是无法完成大量多媒体信息实时传输的,因此,为了更有效的存储、处理和传输这些图像数据,必须对其进行压缩,因此有必要对图像压缩编码进行研究。由于组成图像的各像素之间,无论是在水平方向还是在垂直方向上都存在着一定的相关性，因此只要应用某种图像压缩编码方法提取或者减少这种相关性,就可以达到压缩数据的目的[1]。
数字图像的冗余主要表现在以下几种形式：
空间冗余：规则物体和规则背景的表