基于dct的jpeg圖像壓縮編碼算法的matlab實現(xiàn)

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1、浙江萬里學(xué)院學(xué)報第!&卷第!期P8K6!&Q86!%’’%年5月-8F>:?K8GRE9;W1?>6%’’%###############################################################文章編號：!"#!$%%&（’%’’%）’!$’’%($’)基于*+,的-./0圖像壓縮編碼算法的12,324實現(xiàn)錢裕祿，周雪嬌（浙江萬里學(xué)院電子信息工程系，寧波5!&!’’）摘要：文章介紹了基于*+,變換的-./0圖像壓縮編碼算法，并應(yīng)用1

2、2,324影像處理工具箱的相關(guān)函數(shù)和命令，從兩個不同的角度來實現(xiàn)對此算法的仿真6關(guān)鍵詞：12,324軟件；*+,；壓縮編碼中圖分類號：,.57!67文獻(xiàn)標(biāo)識碼：2在計算機數(shù)字圖像文件常用格式中，作為靜止圖像壓縮編碼技術(shù)國際標(biāo)準(zhǔn)推出的-./0（-89:;.<8;8=>?@;E0>8F@）格式是一種稱為聯(lián)合圖像專家組的圖像壓縮格式，它適用于各種不同類型、不同分辨率要求的彩色和黑白靜止圖像6在-./0各類圖像壓縮算法中，基于離散余弦變換（*+,，*9EB>D;D+8E9:D,>?:EG8>H）的

3、圖像壓縮編碼過程稱為基本順序過程，它應(yīng)用于絕大多數(shù)圖像壓縮場合，并且它能在圖像的壓縮操作中獲得較高的壓縮比，另外，重構(gòu)圖像與源圖像的視覺效果基本相同6應(yīng)用高級語言（如4?E9B，+，I8>;>?:）編寫的仿真程序來實現(xiàn)這一基于*+,的-./0圖像壓縮編碼算法則較為麻煩，而且仿真效果也不是十分理想6本文主要應(yīng)用12,324&65中發(fā)布的影像處理工具箱中的相關(guān)函數(shù)和命令來實現(xiàn)基于*+,的-./0圖像壓縮編碼理論算法的仿真612,324&65是一套功能十分強大的工程計算及數(shù)據(jù)分析應(yīng)用軟件，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、電子、控

4、制、信號及圖像處理等各領(lǐng)域612,324&65本身除了提供強大的圖形繪制和輸出功能外，同時還發(fā)布了影像處理工具箱（JH?=D.>8BDEE9:=,88KL8C），專門用于圖像的處理6!基于*+,的-./0圖像壓縮編碼理論算法及12,324仿真基礎(chǔ)!6!基于*+,的-./0圖像壓縮編碼算法的表述在編碼過程中，首先將輸入圖像分解為(M(大小的數(shù)據(jù)塊，然后用正向二維*+,把每個塊轉(zhuǎn)變成")個*+,系數(shù)值，其中!個數(shù)值是直流（*+）系數(shù)，即(M(空域圖像子塊的平均值，其余的"5個是交流（2+）系數(shù)，接下來對*+,系

5、數(shù)進(jìn)行量化，最后將變換得到的量化的*+,系數(shù)進(jìn)行編碼和傳送，形成壓縮后的圖像格式6在解碼過程中，先對已編碼的量子化的*+,系數(shù)進(jìn)行解碼，然后求逆量化并把*+,系數(shù)轉(zhuǎn)化為(M(樣本像塊（使用二維*+,反變換），最后將操作完成后的塊組合成一個單一的圖像6這樣就完成了圖像的壓縮和解壓過程6!6%結(jié)合12,324&65仿真對上述算法的幾點解釋!"#"!離散余弦變換（$%&）定義二維*+,的解析式定義可以由下式表示：!"$!"$!"%"$!"$!（%$O!）&!!（’，’）N!!（%#，$），!（’，&）N!!（%#

6、，$）B8E，"#N’$N’"#N’$N’%""%"$!"$!（%#O!）’!%"$!"$!（%#O!）’!（%$O!）&!!（’，’）N!!（%#，$）B8E!（’，&）N!!（%#，$）B8EB8E"#N’$N’%""#N’$N’%"%"收稿日期：%’’!$’&$%&作者簡介：錢裕祿（!7#&—），男，浙江象山人，浙江萬里學(xué)院電子信息工程系教師，主要從事電信類課程教學(xué)與計算機仿真方面的研究6萬方數(shù)據(jù)第#期錢裕祿，周雪嬌：基于’(*的4567圖像壓縮編碼算法的/0)102實現(xiàn)$Q其中（!"，#）是空間域二

7、維向量之元素，"，#!"，#，$，?，$%#，%（&，’）是變換系數(shù)陣列元素；式中表示的陣列為$&$(二維’()反變換（*’()）解析式定義可以表示為：#!$$%#（$#+#）’!!$$%#（$"+#）&!%（"，#）!%（"，"）+"%（"，’）,-.+"%（&，"）,-.$$’!#$$$&!#$$$$%#$%#（$"+#）&!（$#+#）’!+""%（&，’）,-.,-.$&!#’!#$$$$而在應(yīng)用/0)102仿真實現(xiàn)中，主要是在解析式定義基礎(chǔ)上采用二維’()變換的矩陣式定義來實現(xiàn)的，矩陣式定義可以表

8、示為：［%（&，’）］!［)］［*%（&，’）］［)］，［（!"，#）］!［)］［（!"，#）］［)］*其中［（!"，#）］是空間數(shù)據(jù)陣列，［%（&，’）］是變換系數(shù)陣列，［)］是變換矩陣，［)］*是［)］的轉(zhuǎn)置(!!"!"#$%系數(shù)的量化系數(shù)量化是一個十分重要的過程，是造成’()編解碼信息損失（或失真）的根源3在4567壓縮算法中采用均勻量化器，量化定義可以表述為：對89個’()系數(shù)除以其量化步長，四舍五入取整