基于dct的jpeg图像压缩编码算法的matlab实现

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1、浙江万里学院学报第!&卷第!期P8K6!&Q86!%’’%年5月-8F>:?K8GRE9;W1?>6%’’%###############################################################文章编号：!"#!$%%&（’%’’%）’!$’’%($’)基于*+,的-./0图像压缩编码算法的12,324实现钱裕禄，周雪娇（浙江万里学院电子信息工程系，宁波5!&!’’）摘要：文章介绍了基于*+,变换的-./0图像压缩编码算法，并应用1

2、2,324影像处理工具箱的相关函数和命令，从两个不同的角度来实现对此算法的仿真6关键词：12,324软件；*+,；压缩编码中图分类号：,.57!67文献标识码：2在计算机数字图像文件常用格式中，作为静止图像压缩编码技术国际标准推出的-./0（-89:;.<8;8=>?@;E0>8F@）格式是一种称为联合图像专家组的图像压缩格式，它适用于各种不同类型、不同分辨率要求的彩色和黑白静止图像6在-./0各类图像压缩算法中，基于离散余弦变换（*+,，*9EB>D;D+8E9:D,>?:EG8>H）的

3、图像压缩编码过程称为基本顺序过程，它应用于绝大多数图像压缩场合，并且它能在图像的压缩操作中获得较高的压缩比，另外，重构图像与源图像的视觉效果基本相同6应用高级语言（如4?E9B，+，I8>;>?:）编写的仿真程序来实现这一基于*+,的-./0图像压缩编码算法则较为麻烦，而且仿真效果也不是十分理想6本文主要应用12,324&65中发布的影像处理工具箱中的相关函数和命令来实现基于*+,的-./0图像压缩编码理论算法的仿真612,324&65是一套功能十分强大的工程计算及数据分析应用软件，广泛应用于工业、电子、控

4、制、信号及图像处理等各领域612,324&65本身除了提供强大的图形绘制和输出功能外，同时还发布了影像处理工具箱（JH?=D.>8BDEE9:=,88KL8C），专门用于图像的处理6!基于*+,的-./0图像压缩编码理论算法及12,324仿真基础!6!基于*+,的-./0图像压缩编码算法的表述在编码过程中，首先将输入图像分解为(M(大小的数据块，然后用正向二维*+,把每个块转变成")个*+,系数值，其中!个数值是直流（*+）系数，即(M(空域图像子块的平均值，其余的"5个是交流（2+）系数，接下来对*+,系

5、数进行量化，最后将变换得到的量化的*+,系数进行编码和传送，形成压缩后的图像格式6在解码过程中，先对已编码的量子化的*+,系数进行解码，然后求逆量化并把*+,系数转化为(M(样本像块（使用二维*+,反变换），最后将操作完成后的块组合成一个单一的图像6这样就完成了图像的压缩和解压过程6!6%结合12,324&65仿真对上述算法的几点解释!"#"!离散余弦变换（$%&）定义二维*+,的解析式定义可以由下式表示：!"$!"$!"%"$!"$!（%$O!）&!!（’，’）N!!（%#，$），!（’，&）N!!（%#

6、，$）B8E，"#N’$N’"#N’$N’%""%"$!"$!（%#O!）’!%"$!"$!（%#O!）’!（%$O!）&!!（’，’）N!!（%#，$）B8E!（’，&）N!!（%#，$）B8EB8E"#N’$N’%""#N’$N’%"%"收稿日期：%’’!$’&$%&作者简介：钱裕禄（!7#&—），男，浙江象山人，浙江万里学院电子信息工程系教师，主要从事电信类课程教学与计算机仿真方面的研究6万方数据第#期钱裕禄，周雪娇：基于’(*的4567图像压缩编码算法的/0)102实现$Q其中（!"，#）是空间域二

7、维向量之元素，"，#!"，#，$，⋯，$%#，%（&，’）是变换系数阵列元素；式中表示的阵列为$&$(二维’()反变换（*’()）解析式定义可以表示为：#!$$%#（$#+#）’!!$$%#（$"+#）&!%（"，#）!%（"，"）+"%（"，’）,-.+"%（&，"）,-.$$’!#$$$&!#$$$$%#$%#（$"+#）&!（$#+#）’!+""%（&，’）,-.,-.$&!#’!#$$$$而在应用/0)102仿真实现中，主要是在解析式定义基础上采用二维’()变换的矩阵式定义来实现的，矩阵式定义可以表

8、示为：［%（&，’）］!［)］［*%（&，’）］［)］，［（!"，#）］!［)］［（!"，#）］［)］*其中［（!"，#）］是空间数据阵列，［%（&，’）］是变换系数阵列，［)］是变换矩阵，［)］*是［)］的转置(!!"!"#$%系数的量化系数量化是一个十分重要的过程，是造成’()编解码信息损失（或失真）的根源3在4567压缩算法中采用均匀量化器，量化定义可以表述为：对89个’()系数除以其量化步长，四舍五入取整