JPEG静态图像压缩算法的研究

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1、武汉科技大学硕士学位论文第1页摘要随着人类社会的进步，科学技术的发展，人们对信息处理和信息交流的要求越来越高。而今后的信息是以图像为主的多媒体信息。由于图像具有庞大的数据量，难以存储和传输，这就要求在保证质量的前提下以较小的空间存储图像和较少的比特率传输图像，就需要采用图像压缩编码技术来实现。本文首先简要介绍JPEG标准化的历史，然后对JPEG算法的基本原理、分类和评价标准等进行了介绍。重点介绍了J-PEG压缩编码的具体过程和方法，详细介绍了编码中DCT变换、量化、熵编码和霍夫曼编码等模块的原理和数学推导以及各模块的功能分析。并采用matlab等软件对JPEG算法进行了仿真

2、，将不同量化等级下得到的结果进行了比较分析。JPEG的成功是有目共睹的，目前Intenret上大多数图片是以JPEG的格式进行传播的。然而JPEG也是有明显缺点的，它在进行低频率下进行编码会产生严重的方块效应，且压缩速度也较慢。本文针对JPEG压缩时速率较慢的问题，利用查表法减少原DCT算法中大量的乘法运算，达到了提高压缩速度。实验结果表明，查表法可将图像压缩的速率提高约48％。另外，针对JPEG标准算法中量化方法对高频分量量化间隔大，低频分量量化间隔小所造成的对不同图像无法都达到最佳压缩效果的问题，提出使用自适应量化法取代标准量化法，在不影响任何JPEG功能的情况下提高了

3、相同压缩率下的压缩质量。关键词tJPEG；图像压缩；DCT；查表法；自适应量化；第1I页武汉科技大学硕士学位论文AbstractWiththedevelopmentofhumansocietyandtechnology,people’Sdemanding011processingandexchanginginformationareincreasing．Thefutureinformationismultimediainformationbasedonimage．Astheimagehasahugeamountofdata,itisdifficulttostoreandtr

4、ansport，whichrequiresimagetransmissionthesmallerandlessspaceforstoringimagebit-rateinthepremiseofqualityassurance，itrequirestheapplicationofimagecompressioncodingtechnology．ThepaperbrieflyintroducedthehistoryofstandardizedJPEGfirst，andthebasicprinciples，classificationandevaluationstandards

5、ofJPEGalgorithmindetail．FocusesonprocessandmethodofcompressionofJPEG，describestheoryandmathematicalderivationtheDCTtransformcoding，quantization，entropycodingandHuffmancodingmodule，aswellasthefunctionalanalysisofeachmodule．SimulatingJPEGalgorithmwithMatlab，andcomparativeanalysistheresultsfr

6、omdifferentquantifylevels．TheSUCCESSofJPE．Gisobvioustoall，themajoritypictureformatisJPEGintheIntemetofthecurrent．However，JPEGalsohasshortcomings，itwillhaveaseriouseffectboxduringencodinginthelow—frequencyandthecompressionspeedisslower．Accordingthatproblem，thispaperBSOSlook—uptablemethodtor

7、educemultiplicationintheDCTtoimprovecompressionspeed．Theexperimentalresultsshowthatthelook-uptablemethodCanimprovetherateofimagecompressionabout48％．Inaddition，quantifyintervalofhi曲·frequencyislli曲andlow-frequencyissmallwhichcausedbyusingquantitativemethodsofst