数字图像压缩编码技术的研究与应用(附件)【字数：18069】
摘 要当今技术界认可了越来越多的图像压缩技术，基于计算机图像处理技术、电子技术和通信技术的发展，因此越来越多业界研究人员开始关注图像压缩技术。本文详细介绍了离散余弦变换和小波分析的基本知识，发展了两者的概念和特点，并同时通过比较分析了离散余弦变换和小波变换相关特性选择MATLAB进行了实验仿真。首先描述了图像压缩在现代通信中的可行性和重要性，简要介绍进行图像处理所需MATLAB的相关知识，详细介绍了基于离散余弦变换变换的JPEG图像压缩编码的具体过程和方法、量化和分析的其他方面，基于小波分析的这些特点，利用MATLAB运行来讨论图像压缩。最后，分析结果与结论基于MATLAB的模拟实验。由对比MATLAB仿真可知，更优的图像压缩技术是基于离散余弦变换变换的JPEG图像压缩方法，保证压缩率较高，又保证图像质量好。本文进行离散余弦变换算法的原理分析，图像压缩采用二维离散余弦变换操作方法，并用MATLAB软件模拟压缩过程。将离散余弦变换与其他压缩算法进行比较后，总结了该算法的优缺点，其结果有非常重要的理论价值和现实意义。
目 录
第一章 绪论 1
1.1 课题背景及意义 1
1.2 数字图像压缩技术的发展现状 2
1.3 图像压缩编码技术的未来发展方向设想 3
1.4 本文的主要内容 3
第二章 基于离散余弦变换的图像压缩技术 4
2.1 离散余弦变换介绍 4
2.2 离散余弦变换算法描述 5
2.3 离散余弦变换在图像压缩编码中的应用 7
第三章 基于小波变换的图像压缩方法 9
3.1 小波变换介绍 9
3.2 小波变换算法描述 10
3.3 小波变换在图像压缩编码中的应用 10
第四章 图像压缩的MATLAB仿真实现 12
4.1 MATLAB工具简介和应用 12
4.1.1 MATLAB工具简介 12
4.1.2 MATLAB在数字图像技术中的应用 13
4.2 离散余弦变换在图像压缩编码技术的实现 13
4.2.1 实现流程 14
4.2.2 具体实现步骤 14
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
/> 4.2.3 实现结果 19
4.3 小波变换在图像压缩编码技术的实现 22
4.3.1 实现流程 22
4.3.2 具体实现步骤 23
4.3.3 实现结果 25
4.4 两种变换的对比以及结果分析 28
结束语 29
致 谢 30
参考文献 31
第一章 绪论
1.1 课题背景及意义
图像压缩，也称为图像编码，是指代表原始图像而几乎没有或没有数据位丢失的技术。人对图像的不敏感性用于进行有损压缩，代价是丢失一些在压缩过程中的一些信息，数据信息无法恢复为原始数据，这种压缩是不可逆的。
在当今现代，信息社会已经向我们走来。越来越多的多媒体信息被人类多利用来满足人们在视觉信息方面的需要。主要的多媒体信息形式有三种：文本，声音和图像。在历史的发展史上，科技进步的发展史上，人们将信息传输由声音转向图像。可是，在这三种信息传输途径里，图像所占的内存是最大的。因此，如何降低图像的占存空间是一个很重要的工程，也是图像界最为关注的，毕竟太大的图像不方便存储传输等。以此为目的，图像压缩技术的需求更迫切。如果那么大的图不进行图像压缩，会对图像传输有很大的阻碍。为了数据的存储、处理和传输。因为原始图像有高度相关的数据并且较大的冗余数据，因此可以进行图像压缩。冗余信息存在于数字图像中主要有以下类型:知识冗余、空间冗余、信息熵、结构冗余、时间冗余等。在保证图像质量重建时进行图像压缩的计算，目的是为了是冗余信息减少，从而图像的压缩成功。我们所看见的生动图像都是从图像信息中提取出来的，成为了我们获得外部图像信息的重要途径。图像信息，有利有弊，方便我们获取信息的同时，其具有很大的数据，占用大量内存，在计算机系统下，是在很慢的传输速率下传输的，而且成本很贵。
因此，人们越来越关注图像压缩技术以及如何用较少的数据表示图像信息。也就是说，压缩图像成为图像研究领域的重要课题。
在日常生活中，我们获取信息主要靠图像并且用简单直观的方式获取图像。 这是一种十分简单明了的获取方式，因从在我们的生活中，图像广泛存在。随着中国社会经济发展和俄罗斯科学技术的不断加速，数字图像处理技术也在不断加速。因此，有必要详细讨论其发展现状。图像用于描述对象的特定信息。数字图像将其携带的信息转换为数字形式以表示其含义。为了满足我们生活的各种需要诞生了图像，由于数字图像被广泛使用和扩展，有必要讨论数字图像处理技术。 它对人们的生活有着巨大的影响。
在数据压缩技术的发展途中，JPEG发展最为突出，这使得未来图像压缩编码的趋势根据在图像压缩编码的基础上。满足了更多更大图像数据压缩比的要求，也有各种各样功能。此外，具有任意属性的模型建立的问题还没有发现，对其它应用有很大的影响。图像压缩和视频编码方向有多方面多跨度的发展，编码的对象是各种元素数据、音频等，在这种情况下数字图像自身已经不是进行编码技术的本体。另一方面，为了达到高效压缩和减小流量也是图像压缩的目的。图像编码技术在这几十年间渐渐步向成熟，为了促成图像编码技术的发展速度，国际方面制作了许多图像压缩技术的许多方案。
在图像压缩技术发展方面可以观察到：图像的扩展性增强是由于图像压缩操作对象是从像素变成块在继续走向对象，分辨率也开始变高。减小数据量的走向可以使功能变得多样化这是图像压缩的目的。交互性、可分级性、灵活性是有压缩方法从单一化变成自适应性的，是一种多方面的压缩工具。且随着数学理论、信息理论和计算机技术的进步，图像压缩编码技术变得更加全面更加高效。
1.2 数字图像压缩技术的发展现状
图像压缩技术的起源，可以追朔到数字化电视信号的发明和应用。在数十年的发展历程中，曾经涌现出众多带有革命性和颠覆性意义的图像压缩技术和方法，包括小波变换理论等技术创新从未停止过。至今已经达到前所未有的高度，其中一些技术依然在当今数字图像技术处理技术领域中被广泛应用。
1）第一个压缩编码阶段是在数据压缩理论产生之后，大约在18世纪末期，出现了十进制数研究；以及在19世纪末，莫尔斯代码产生。随着信息论的产生，模式识别、计算机视觉技术等逐渐进入人们的事业，使得无损压缩编码算法开始进入了崭新的阶段。1969年美国矩形图像编码会议，使得变幻压缩编码和量化压缩编码成了研究热点。
目 录
第一章 绪论 1
1.1 课题背景及意义 1
1.2 数字图像压缩技术的发展现状 2
1.3 图像压缩编码技术的未来发展方向设想 3
1.4 本文的主要内容 3
第二章 基于离散余弦变换的图像压缩技术 4
2.1 离散余弦变换介绍 4
2.2 离散余弦变换算法描述 5
2.3 离散余弦变换在图像压缩编码中的应用 7
第三章 基于小波变换的图像压缩方法 9
3.1 小波变换介绍 9
3.2 小波变换算法描述 10
3.3 小波变换在图像压缩编码中的应用 10
第四章 图像压缩的MATLAB仿真实现 12
4.1 MATLAB工具简介和应用 12
4.1.1 MATLAB工具简介 12
4.1.2 MATLAB在数字图像技术中的应用 13
4.2 离散余弦变换在图像压缩编码技术的实现 13
4.2.1 实现流程 14
4.2.2 具体实现步骤 14
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/> 4.2.3 实现结果 19
4.3 小波变换在图像压缩编码技术的实现 22
4.3.1 实现流程 22
4.3.2 具体实现步骤 23
4.3.3 实现结果 25
4.4 两种变换的对比以及结果分析 28
结束语 29
致 谢 30
参考文献 31
第一章 绪论
1.1 课题背景及意义
图像压缩，也称为图像编码，是指代表原始图像而几乎没有或没有数据位丢失的技术。人对图像的不敏感性用于进行有损压缩，代价是丢失一些在压缩过程中的一些信息，数据信息无法恢复为原始数据，这种压缩是不可逆的。
在当今现代，信息社会已经向我们走来。越来越多的多媒体信息被人类多利用来满足人们在视觉信息方面的需要。主要的多媒体信息形式有三种：文本，声音和图像。在历史的发展史上，科技进步的发展史上，人们将信息传输由声音转向图像。可是，在这三种信息传输途径里，图像所占的内存是最大的。因此，如何降低图像的占存空间是一个很重要的工程，也是图像界最为关注的，毕竟太大的图像不方便存储传输等。以此为目的，图像压缩技术的需求更迫切。如果那么大的图不进行图像压缩，会对图像传输有很大的阻碍。为了数据的存储、处理和传输。因为原始图像有高度相关的数据并且较大的冗余数据，因此可以进行图像压缩。冗余信息存在于数字图像中主要有以下类型:知识冗余、空间冗余、信息熵、结构冗余、时间冗余等。在保证图像质量重建时进行图像压缩的计算，目的是为了是冗余信息减少，从而图像的压缩成功。我们所看见的生动图像都是从图像信息中提取出来的，成为了我们获得外部图像信息的重要途径。图像信息，有利有弊，方便我们获取信息的同时，其具有很大的数据，占用大量内存，在计算机系统下，是在很慢的传输速率下传输的，而且成本很贵。
因此，人们越来越关注图像压缩技术以及如何用较少的数据表示图像信息。也就是说，压缩图像成为图像研究领域的重要课题。
在日常生活中，我们获取信息主要靠图像并且用简单直观的方式获取图像。 这是一种十分简单明了的获取方式，因从在我们的生活中，图像广泛存在。随着中国社会经济发展和俄罗斯科学技术的不断加速，数字图像处理技术也在不断加速。因此，有必要详细讨论其发展现状。图像用于描述对象的特定信息。数字图像将其携带的信息转换为数字形式以表示其含义。为了满足我们生活的各种需要诞生了图像，由于数字图像被广泛使用和扩展，有必要讨论数字图像处理技术。 它对人们的生活有着巨大的影响。
在数据压缩技术的发展途中，JPEG发展最为突出，这使得未来图像压缩编码的趋势根据在图像压缩编码的基础上。满足了更多更大图像数据压缩比的要求，也有各种各样功能。此外，具有任意属性的模型建立的问题还没有发现，对其它应用有很大的影响。图像压缩和视频编码方向有多方面多跨度的发展，编码的对象是各种元素数据、音频等，在这种情况下数字图像自身已经不是进行编码技术的本体。另一方面，为了达到高效压缩和减小流量也是图像压缩的目的。图像编码技术在这几十年间渐渐步向成熟，为了促成图像编码技术的发展速度，国际方面制作了许多图像压缩技术的许多方案。
在图像压缩技术发展方面可以观察到：图像的扩展性增强是由于图像压缩操作对象是从像素变成块在继续走向对象，分辨率也开始变高。减小数据量的走向可以使功能变得多样化这是图像压缩的目的。交互性、可分级性、灵活性是有压缩方法从单一化变成自适应性的，是一种多方面的压缩工具。且随着数学理论、信息理论和计算机技术的进步，图像压缩编码技术变得更加全面更加高效。
1.2 数字图像压缩技术的发展现状
图像压缩技术的起源，可以追朔到数字化电视信号的发明和应用。在数十年的发展历程中，曾经涌现出众多带有革命性和颠覆性意义的图像压缩技术和方法，包括小波变换理论等技术创新从未停止过。至今已经达到前所未有的高度，其中一些技术依然在当今数字图像技术处理技术领域中被广泛应用。
1）第一个压缩编码阶段是在数据压缩理论产生之后，大约在18世纪末期，出现了十进制数研究；以及在19世纪末，莫尔斯代码产生。随着信息论的产生，模式识别、计算机视觉技术等逐渐进入人们的事业，使得无损压缩编码算法开始进入了崭新的阶段。1969年美国矩形图像编码会议，使得变幻压缩编码和量化压缩编码成了研究热点。
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