3.1 程序流程图及实现 16
3.2 运行环境说明 17
3.3 基于DCT的EG图像压缩编码理论算法及MATLAB仿真基础 17
3.3.1 颜色空间转换 17
3.3.2 8*8模块分块并进行4:2:0采样 17
3.3.3 离散余弦变换(DCT)并对量化系数进行量化 18
3.3.4 Zig-Zag扫描和Huffman编码 20
3.4 基于IDCT的EG图像解压缩理论算法及MATLAB仿真基础 21
3.4.1 反量化及反Zig-Zag扫描 21
3.4.2 对扫描后的DC、AC系数分别进行Huffman编码 23
3.4.3 反离散余弦变换(IDCT) 25
3.4.4 颜色空间转换 25
3.4.5 压缩比特率的计算及图像输出 26
第4章 实验结果及分析 27
4.1 程序运行结果显示 27
4.2 结果分析 31
4.3总结 31
致 谢 32
参考文献 33
第1章 绪论
1.1 静态图像压缩编码技术简介
1.2 EG图像压缩的国际标准
EG是联合图像专家组(Joint Picture Expert Group)的英文缩写,是国际标准化组织(ISO)和CCITT联合制定的静态图像的压缩编码标准。和相同图像质量的其它常用文件格式(如GIF,TIFF,PCX)相比,EG是目前静态图像中压缩比最高的。我们给出具体的数据来对比一下。例图采用Windows95目录下的Clouds.bmp,原图大小为640*480,256色。用工具SEA(version1.3)将其分别转成24位色BMP、24位色EG、GIF(只能转成256色)压缩格式、24位色TIFF压缩格式、24位色TGA压缩格式。得到的文件大小(以字节为单位)分别为:921,654,17,707,177,152,923,044,768,136。可见EG比其它几种压缩比要高得多,而图像质量都差不多(EG处理的颜色只有真彩和灰度图)。正是由于EG的高压缩比,使得它广泛地应用于多媒体和网络程序中。
作为静态图像压缩的标准算法,EG算法必须满足以下要求:算法独立于图像的分辨率;具有低于1bit/象素的编码率,并且能够在五秒钟内建立图像,以满足实时要求;在压缩比大约是2的情况下能够无失真地恢复原图像;支持顺序编解码和渐进编解码;以及对各种图像成分及数据精度的自适应能力;最后,要求编解码设备简单易实现。论文网
EG小组指定了一系列实现静态图像压缩编码的方法,这些方法的选择决定于具体应用的要求及性能价格比的考虑。这些方法基本上可以分为两类:基于离散余弦变换的编码和基于空间域预测编码的方法。前者,即离散余弦变化的方法压缩倍率较高但算法复杂,较难实现;后者,即预测编码的方法虽然压缩倍率较低,但是可以实现无损压缩。
EG中允许四种编解码模式:
(1)基于DCT的顺序模式(sequential DCT-based)
(2)基于DCT的渐进模式(progressive DCT-based)
(3)无失真模式(Lossless)
(4) 层次模式(hierarchical).
其中,(1)和(2)是基于DCT的有损压缩;(3)是基于线性预测的无损压缩;(4)可以是DCT与线性预测的分层混合。