图像压缩技术的研究与实现毕业设计

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1、图像压缩技术的研究与实现毕业设计目录摘要4Abstract5前言6第一章绪论71．1图像压缩技术的发展现状71．2研究内容和目的81．3论文结构安排8第二章图像压缩的理论分析92．1图像压缩的可能性92．2图像压缩原理92．3图像压缩的理论基础10第三章常见无损压缩方法基本原理123．1图像压缩编码的分类123．2预测编码123.2.1系统框图133.2.2调制143．3常见压缩方法173.3.1JPEG2000与JPEG的区别173.3.2JPEG2000与JPEG的实验比较193.3.2.1将彩色图像转化为

2、灰度图像193.3.2.2基于离散余弦变换(DCT)实现图像压缩203.3.3小波变换的分析：233.3.3.1利用小波变换实现图像压缩233.3.3.2二维小波分析压缩图像Matlab实现273.3.4DCT和小波变换的图像压缩的比较30第四章结论33第五章总结与体会34致谢35参考文献36附录1外文原文38附录2外文翻译4846第一章绪论1．1图像压缩技术的发展现状基于分形的方法是近几年来引起关注和争议的一种图像压缩方法。对图像压缩而言，分形主要是利用自相似的特点，通过迭代函数系统来实现压缩。利用分形特征对

3、图像进行描述和处理是很自然的。分形能取得更好的图像质量，当然在较低压缩比的情况下，JPEG是更好的选择。分形压缩方法计算量比较大，时间开销长，因此加快分形压缩方法的速度是当前研究的热点之一。小波变换(WaveletTransform)在频率精度方面稍差一些，但在时间的分析能力上更好一些，而且可以对时间和频率同时进行分解，这是传统傅立叶变换所做不到的。小波变换已经开始应用到图像数据压缩等领域，主要是采用离散小波变换。在某些情况下，小波变换更优于DCT等其他正交变换。利用人工神经网络(ArtificialNeura

4、lNetwork，ANN)进行图像压缩是这个领域近几年的又一研究热点，并且取得了积极的进展。这是一种与视觉系统知识紧密相关的压缩方法。ANN并分布的联结机制与人的视觉系统有某些相似之处，利用此原理及其改进的方法进行图像压缩可获得较好的效果。视频压缩标准，从最初的H．261发展到现在盛行的MPEG-4，一直在不断发展，而1997年7月诞生了MPEG．7，其标题为“多媒体内容描述接口”，编号为ISO／IECl5938。严格地说，MPEG．7不是一个压缩标准，它的主要目标是对多媒体的信息内容采用各种标准化的描述，以便

5、进行有效的查询和检索。它可独立于其它MPEG标准使用，也可用来增强其它MPEG标准的功能。MPEG-7的应用范围很广泛，既可应用于存储(在线或离线)，也可用于流式应用(如广播、将模型加入等)。它将在数字图书馆(如图像目录、音乐字典)、多媒体名录服务(如网页)、广播媒体选择(如无线电信道、TV信道)、多媒体编辑(个人电子新闻业务，媒体写作)等领域发挥重要作用。MPEG-21于2000年5月开始，其标题为“多媒体框架”(MultimediaFramework)，46主要目标是提供多媒体所需的不同技术之综合。它将为网

6、络环境下的多媒体资源提供以下功能：内容的创建、复制、分发、使用、表述，知识产权的管理与保护，内容的标识与描述，金融管理，用户秘密，终端与网络资源提取，事件报告等。由于视频压缩标准在多媒体技术和产业中的特殊地位，世界各地众多的公司、科研机构和院校都投入了大量的人力、物力进行标准的研究，试图占领技术和产业的制高点。目前，在各种视频压缩编码标准中，己注册的专利多以千计，而我国由于在数字图像压缩领域起步较晚，在标准的竞争中处于不利地位。所以我们现今研究的重点是标准的研究。1．2研究内容和目的本文通过DCT和小波变换为基

7、础的压缩方法，最大限度地减小图像的冗余度，同时分析DCT和小波变换压缩的实验结果，最后比较DCT和小波变换之间的差异。最后并得出了自己对两种不同压缩方法的看法和今后发展的前景。1．3论文结构安排全文安排具体如下:第一章介绍图像压缩技术的发展现状，第二章图像压缩的理论分析，第三章介绍离散余弦变换和小波变换压缩的算法和压缩前后数据的分析，第四章介绍了本次论文的结果分析和比较，第五章总结了整个毕业论文期间的感受和体会。46第二章图像压缩的理论分析由于图像数据之间存在着一定的冗余，所以使得数据的压缩成为可能。信息论的创

8、始人香农提出把数据看作是信息和冗余度的组合。所谓冗余度，是由于一副图像的各像素之间存在着很大的相关性，可利用一些编码的方法删去它们，从而达到减少冗余、压缩数据的目的。为了去掉数据中的冗余，常常要考虑信号源的统计特性，或建立信号源的统计模型。2．1图像压缩的可能性图像可以压缩，是因为图像中存在大量的冗余信息，图像的冗余包括以下几种【1】：(1)空间冗余：像素点之间的相关性。(2)时间冗余