图像处理课程设计

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1、目录摘要3第一章概述31.1图象压缩简介31.1.1图像压缩的概念31.1.2图像压缩的基本原理31.1.3图像压缩基本方法41.1.4图像压缩的主要目标41.2研究目的5第二章理论分析62.1离散余弦变换62.2图象编码72.2.1图象的信息量度量72.2.2数字图象的信息冗余82.2.3图像的有损编码和无损编码9第三章程序实现93.1程序实现103.2运行结果11结论12参考文献12摘要本文通过阐述MATLAB在图像压缩研究方面的应用,探讨基于哈夫曼编码技术的图像压缩的MATLAB实现和基于小波的图像压缩技术。M

2、ATLAB软件使用MATLABR2007a版本,并且通过计算机实验证明了经过离散变换和哈夫曼编码的图像在实现高压缩率的情况下能够保证很好的图像质量,具有较好的视觉效果。关键词：MATLABR2007a；图像压缩；离散变换；哈夫曼编码第一章概述1.1图象压缩简介1.1.1图像压缩的概念图像数据压缩是按照某种方法，从给定的图像信源中推出简化的数据表示，它是通过减少图像信号空间量的方法使信号能安排到给定的样本中，即去掉冗余度但不减少信息量。1.1.2图像压缩的基本原理图像数据之所以能被压缩，就是因为数据中存在着冗余。图像数

3、据的冗余主要表现为：图像中相邻像素间的相关性引起的空间冗余；图像序列中不同帧之间存在相关性引起的时间冗余；不同彩色平面或频谱带的相关性引起的频谱冗余。数据压缩的目的就是通过去除这些数据冗余来减少表示数据所需的比特数。由于图像数据量的庞大,在存储、传输、处理时非常困难,因此图像数据的压缩就显得非常重要。信息时代带来了“信息爆炸”，使数据量大增，因此，无论传输或存储都需要对数据进行有效的压缩。在遥感技术中，各种航天探测器采用压缩编码技术，将获取的巨大信息送回地面。图像压缩是数据压缩技术在数字图像上的应用，它的目的是减少图

4、像数据中的冗余信息从而用更加高效的格式存储和传输数据。1.1.3图像压缩基本方法　图像压缩可以是有损数据压缩也可以是无损数据压缩。对于如绘制的技术图、图表或者漫画优先使用无损压缩，这是因为有损压缩方法，尤其是在低的位速条件下将会带来压缩失真。如医疗图像或者用于存档的扫描图像等这些有价值的内容的压缩也尽量选择无损压缩方法。有损方法非常适合于自然的图像，例如一些应用中图像的微小损失是可以接受的（有时是无法感知的），这样就可以大幅度地减小位速。　无损图像压缩方法有：　行程长度编码　　熵编码法　　如LZW这样的自适应字典算法

5、　有损压缩方法有：　　把色彩空间化减成图像中常用一般的颜色。然后再将所选择的颜色定义在压缩图像头的调色板中，把图像中的每个像素都用调色板中颜色索引表示。这种方法可以与抖动一起使用以模糊颜色边界。色度抽样，是利用了人眼对于亮度变化的敏感性远大于颜色的变化，这样就可以将图像中的颜色信息减少一半甚至更多。　　变换编码，这是最常用的方法。首先使用如离散余弦变换或者小波变换这样的傅立叶相关变换，然后进行量化和用熵编码法压缩。　　分形压缩（en:Fractalcompression）。1.1.4图像压缩的主要目标就是在给定位速（

6、bit-rate）或者压缩比下实现最好的图像质量。但是，还有一些其它的图像压缩机制的重要特性：　　可扩展编码(en:Scalability)通常表示操作位流和文件产生的质量下降（没有解压缩和再压缩）。可扩展编码的其它一些叫法有渐进编码（en:progressivecoding）或者嵌入式位流（en:embeddedbitstreams）。尽管具有不同的特性，在无损编码中也有可扩展编码，它通常是使用粗糙到精细像素扫描的格式。尤其是在下载时预览图像（如浏览器中）或者提供不同的图像质量访问时（如在数据库中）可扩展编码非常有

7、用有几种不同类型的可扩展性：　　质量渐进（en:Qualityprogressive）或者层渐进（en:layerprogressive）：位流渐进更新重建的图像。　　分辨率渐进（en:Resolutionprogressive）：首先在低分辨率编码图像，然后编码与高分辨率之间的差别。　成分渐进（en:Componentprogressive）：首先编码灰度数据，然后编码彩色数据。　　感兴趣区域编码，图像某些部分的编码质量要高于其它部分，这种方法可以与可扩展编码组合在一起（首先编码这些部分，然后编码其它部分）。元数据

8、信息，压缩数据可以包含关于图像的信息用来分类、查询或者浏览图像。这些信息可以包括颜色、纹理统计信息、小预览图像以及作者和版权信息。1.2研究目的图像是信息传递的一种重要媒体，他能使有限的符号表达更多的信息量，所以对图象进行压缩是非常必要，有非常多的图象压缩方法，在一般原始图像中都存在有很大的冗余度(大多是由邻域相关性造成)；或者是由于信道的分辨