基于MATLAB的JPEG基本系统编码

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1、摘要本文介绍了基于MATLAB的JPEG基本系统编码。在图像传送过程中，经常采用JPEG格式对静止图像进行压缩编码。JPEG基本系统编码首先把灰度图像分成8×8的像素块，然后对各个像素块进行离散余弦变换得到变换系数后再进行量化。其次，对量化后的变换系数采用Z形扫描，得到直流系数和交流系数。接着，对直流系数采用预测编码，对交流系数采用可变长编码。最后，根据标准的Huffman编码进行熵编码，输出压缩图像的比特序列，从而实现图像压缩。在接收端，经过Huffman解码、直流系数和交流系数可变长解码以及反量化后，再进行离散余弦逆变换后得到重建

2、图像。MATLAB仿真结果表明：重建图像与原始图像几乎没有任何差异，能够满足人们的视觉需求。另外，数据压缩比在10倍左右且峰值信噪比均在30dB以上。因此，采用MATLAB实现JPEG基本系统编码具有方法简单、速度快、误差小等优点，能够大大提高图像压缩的效率和精度。关键词：JPEG；离散余弦变换；MATLAB；图形用户界面AbstractABSTRACTTheJPEGbasicsystemcodingbasedonMATLABisintroducedinthispaper.TheJPEGformatisusuallyusedtocom

3、pressstaticimageduringtheprocessofimagetransmission.TheJPEGbasicsystemcodingdividesthegrayimageintoseveralsub-imagesofsize8×8firstly.Discretecosinetransformisusedtogetthetransformcoefficientofsub-imageandthenthetransformcoefficientisquantized.Secondly,Ztypescanisadopted

4、togetdirectcurrent(DC)coefficientandalternatecurrent(AC)coefficientofthequantizedtransformcoefficient.Thirdly,predictivecodingandvariable-lengthcodingisusedforDCandACcoefficientrespectively.Finally,bitsequencesofthecompressedimageareoutputtedbyusingentropycodingaccordin

5、gtostandardHuffmancoding.Thenimagecompressionisrealized.TheusergetsthereconstructedimagebyHuffmandecoding,variable-lengthdecodingofDCandACcoefficient,dequantizationandreversediscretecosinetransformsequentially.MATLABresultsofsimulationdemonstratethatthereisnodifferenceb

6、etweenreconstructedimageandoriginalimageandreconstructedimagecansatisfyhumanvisualrequirements.Additionally,compressionratioisabout10andpeaksignal-to-noiseratioisalloverthan30dB.Therefore,therealizationofJPEGbasicsystemcodingusingMATLABisofsuchadvantagesassimplemethod,f

7、astspeed,smallerroranditcanenhancetheefficiencyandaccuracyofimagecompressiongreatly.Keywords:JPEG;discretecosinetransform;MATLAB;graphicaluserinterface目录目录第1章绪论11.1图像变换编码概述及目前状况11.2论文结构2第2章MATLAB简介32.1MATLAB的发展简史32.2MATLAB的特点32.2.1MATLAB的功能32.2.2MATLAB的技术特点42.3MATLAB图像类

8、型52.4GUI5第3章变换编码73.1变换编码的一般形式与意义73.2基本原理73.2.1正交变换的去相关性83.2.2变换编码性能判断93.2.3变换编码的特点113.3最佳正交变换——K-L变换11第4章JPEG图