畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-基于DCT的圖像壓縮算法研究

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1、大學(xué)生本科畢業(yè)設(shè)計(jì)題目：基于DCT的圖象壓縮算法的研究摘要圖像處理方法分為：空域法（spacefieldmethod）和頻域法（frequencyfieldmethod）。在頻域法中，最關(guān)鍵的預(yù)處理是變換處理（transformprocessing）。這種變換一般是線性變換，其基本線性運(yùn)算式是嚴(yán)格可逆的，且滿足正交條件，在圖像處理技術(shù)中正交變換被廣泛用于圖像特征提取、圖像增強(qiáng)、圖像復(fù)原及壓縮編碼等領(lǐng)域。圖像壓縮是關(guān)于用最少的數(shù)據(jù)量來表示盡可能多的原圖像的信息的一個過程。對于圖像來說，如果需要進(jìn)行快速或?qū)崟r傳輸以及大

2、量存儲，就需要對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮．變換編碼是把圖像中的各個像素從一種空間變換到另一種空間，然后針對變換后的信號進(jìn)行量化與編碼操作的一種圖像壓縮編碼技術(shù)。DCT(離散余弦變換)是變換編碼中的一種映射變換方法，能使靜態(tài)圖像有較高的壓縮比，正由于這種優(yōu)越性，DCT得到廣泛使用。關(guān)鍵詞離散余弦變換，DCT，圖像,壓縮編碼AbstractThemethodsofimageprocessingincludespacefieldmethodandfrequencyfieldmethod.Themostimportantbefor

3、ehandprocessingistransformprocessing.Thiskindoftransformislinear,it’sbasallinearoperationiscanbeathwartandtallywithdeterminatequalification.Intheimageprocessingfieldtransformisusedtodistillthecharacteristicsoftheimage,compressingcoding,etc.DiscretecosineTransf

4、ormiscalledDCT,it’sthemostcommonmethodoftransform,inthisdisquisitionIwonttoinvestigatehowtocarryouttheDCT.Keywords:DiscretecosineTransform,DCT,image,coding.摘要2Abstract3第一章緒論51.1圖像壓縮的必要性51.2圖像數(shù)據(jù)壓縮的可能性(可行性)61.3圖像壓縮技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)狀81.3.1圖像編碼技術(shù)發(fā)展歷史81.3.2圖像編碼技術(shù)的現(xiàn)狀91.4圖像壓縮的

5、一般過程91.5多媒體數(shù)據(jù)壓縮方法的分類11第2章圖像壓縮的理論基礎(chǔ)152.1圖像壓縮的理論基礎(chǔ)152.1.1信息量、熵、冗余度152.1.2香農(nóng)無失真編碼定理192.1.3率失真函數(shù)理論202.2圖像系統(tǒng)的性能評估222.2.1主觀評價222.2.2客觀評價24結(jié)論27參考文獻(xiàn)31致謝32第一章緒論1.1圖像壓縮的必要性眾所周知，原始數(shù)字圖像在計(jì)算機(jī)中會占用大量的存儲空間。例如，一副1024*1024的24位真彩色圖像要占用3MB存儲空間，這對許多需要大量存儲視頻圖像信息的應(yīng)用領(lǐng)域會造成很大困難。因而快速的圖像壓

6、縮算法，特別是解壓縮算法，對于許多以圖像數(shù)據(jù)位基礎(chǔ)的應(yīng)用場合具有非常重要的意義。數(shù)字圖像傳輸是圖像編碼與壓縮技術(shù)的另一個重要應(yīng)用領(lǐng)域。隨著現(xiàn)代社會對通信業(yè)務(wù)要求的不斷增長，圖像通信和通信網(wǎng)容量的矛盾日益突出。特別是具有龐大數(shù)據(jù)量的數(shù)字圖像信息更是難以傳輸和存儲，極大地制約了圖像通信的發(fā)展，已經(jīng)成為圖像通信發(fā)展中的瓶頸。圖像壓縮技術(shù)的應(yīng)用為傳真、視頻點(diǎn)播、電視會議、醫(yī)用圖像傳輸?shù)阮I(lǐng)域帶來了巨大經(jīng)濟(jì)效益。快速壓縮解壓縮算法及其硬件結(jié)構(gòu)在實(shí)時視頻系統(tǒng)中起著關(guān)鍵的作用。1.2圖像數(shù)據(jù)壓縮的可能性(可行性)經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，與音頻

7、數(shù)據(jù)一樣，圖像數(shù)據(jù)中存在著大量的冗余，原因在于原始圖像數(shù)據(jù)是高度相關(guān)的。通過去除那些冗余數(shù)據(jù)可以節(jié)約文件所占的碼字從而極大地降低原始圖像數(shù)據(jù)量，解決圖像數(shù)據(jù)量巨大的問題，達(dá)到數(shù)據(jù)壓縮的目的。圖像數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)就是研究如何利用圖像數(shù)據(jù)的冗余性來減少圖像數(shù)據(jù)量的方法。因此，進(jìn)行圖像壓縮研究的起點(diǎn)是研究圖像數(shù)據(jù)的冗余性。（1）空間冗余。在靜態(tài)圖像中有一塊表面顏色均勻的區(qū)域，在這個區(qū)域中所有點(diǎn)的光強(qiáng)和色彩以及色飽和度都相同，具有很大的空間冗余。這是由于基于離散像素采樣的方法不能表示物體顏色之間的空間連貫性導(dǎo)致的。（2）時間冗

8、余。電視圖像、動畫等序列圖片，當(dāng)其中物體有位移時，后一幀的數(shù)據(jù)與前一幀的數(shù)據(jù)有許多共同的地方，如背景等位置不變，只有部分相鄰幀改變的畫面，顯然是一種冗余，這種冗余稱為時間冗余。（3）結(jié)構(gòu)冗余。在有些圖像的紋理區(qū)，圖像的像素值存在著明顯的分布模式。例如，方格狀的地板圖案等，稱此為結(jié)構(gòu)冗余。如果已知分布模式，就可以通過某一過程生成圖像。（4）知識冗余。對于圖像中