(2013新版)图像处理实验三

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1、实验三、图像压缩编码技术一、实验目的1、理解有损压缩和无损压缩的概念；2、理解图像压缩的主要原则和目的；　3、了解几种常用的图像压缩编码方式；4、利用MATLAB程序进行图像压缩编码。二、实验原理1、图像压缩原理图像压缩主要目的是为了节省存储空间，增加传输速度。图像压缩的理想标准是信息丢失最少，压缩比例最大。不损失图像质量的压缩称为无损压缩，无损压缩不可能达到很高的压缩比；损失图像质量的压缩称为有损压缩，高的压缩比是以牺牲图像质量为代价的。压缩的实现方法是对图像重新进行编码，希望用更少的数据表示图像。信息的冗余量有许多种，如空间冗余，时间冗余，结构冗余，知识冗余，视觉冗余等，数

2、据压缩实质上是减少这些冗余量。高效编码的主要方法是尽可能去除图像中的冗余成分，从而以最小的码元包含最大的图像信息。编码压缩方法有许多种，从不同的角度出发有不同的分类方法，从信息论角度出发可分为两大类。（1）冗余度压缩方法，也称无损压缩、信息保持编码或熵编码。具体说就是解码图像和压缩编码前的图像严格相同，没有失真，从数学上讲是一种可逆运算。（2）信息量压缩方法，也称有损压缩、失真度编码或烟压缩编码。也就是说解码图像和原始图像是有差别的，允许有一定的失真。应用在多媒体中的图像压缩编码方法，从压缩编码算法原理上可以分为以下3类：（1）无损压缩编码种类哈夫曼（Huffman）编码，算术

3、编码，行程（RLE）编码，Lempelzev编码。（2）有损压缩编码种类预测编码，DPCM，运动补偿；频率域方法：正交变换编码(如DCT)，子带编码；空间域方法：统计分块编码；模型方法：分形编码，模型基编码；基于重要性：滤波，子采样，比特分配，向量量化；（3）混合编码。有JBIG，H.261，JPEG，MPEG等技术标准。本实验主要利用MATLAB程序进行赫夫曼（Huffman）编码和行程编码（RunLengthEncoding，RLE）。三、实验内容1、实现基本JPEG的压缩和编码分三个步骤：（1）首先通过DCT变换去除数据冗余；（2）使用量化表对DCT系数进行量化；（3）对

4、量化后的系数进行Huffman编码。四、实验步骤1打开计算机，启动MATLAB程序；2选择一幅图像，并进行赫夫曼和行程编码压缩处理；3将原图像在Photoshop软件中打开，分别以不同的位图文件格式进行“另保存”，比较它们的数据量。4记录和整理实验报告五、实验仪器1计算机；2MATLAB、Photoshop等程序；3移动式存储器（软盘、U盘等）。4记录用的笔、纸。六、实验报告内容1叙述实验过程；2提交实验的原始图像和结果图像。clearloadwoman;X=imread('circuit.tif','tif');data=uint8(X);[zipped,info]=huff

5、encode(data);unzipped=huffdecode(zipped,info,data);subplot(121);imshow(data);subplot(122);imshow(unzipped);%erms=compare(data(:),unzipped(:))cr=info.ratiowhosdataunzippedzipped%huffencodeº¯Êý¶ÔÊäÈë¾ØÕóvector½øÐÐHuffman±àÂ룬·µ»Ø%±àÂëºóµÄÏòÁ¿£¨Ñ¹ËõºóÊý¾Ý£©¼°Ïà¹ØÐÅÏ¢function[zipped,info]=huffe

6、ncode(vector)%ÊäÈëºÍÊä³ö¶¼ÊÇunit8¸ñʽ%info·µ»Ø½âÂëÐèÒªµÄ»ú¹¹ÐÅÏ¢%info.padÊÇÌí¼ÓµÄ±ÈÌØÊý%info.huffcodesÊÇHuffmanÂë×Ö%info.rowsÊÇÔʼͼÏñÐÐÊý%info.colsÊÇÔʼͼÏñÐÐÊý%info.lengthÊÇÔʼͼÏñÊý¾Ý³¤¶È%info.maxcodelenÊÇ×Â볤if~isa(vector,'uint8')error('inputargumentmustbeauint8vector');end[m,n]=size

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