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XXXXXXX大学毕业设计图像压缩编码系统设计实现(B)Design and Implementation of ImageCompression Encoding System (B)2011 届电气与电子工程学院专业电气工程及其自动化学号 xxxxxoooo学生姓名 xxxxxx指导教师 xxxxxxxx完成日期 2011年 6 月 2 日毕业设计成绩单毕业设计任务书毕业设计开题报告摘要近年来，随着现代通信技术、计算机技术、网络技术和信息处理技术的迅速发展，人们对各种信息的需求也不断增长，尤其是图像和多媒体信息。
未经处理的图像信号的数据量是很大的，使得图像信息的传输，处理和存储都受到一定的限制。
因此，研究高效的图像数据压缩编码方法，即怎样处理，组织图像数据，在应用领域中的作用是至关重要的，图像压缩编码技术已经成为多媒体及通讯领域中很关键的技术之一。
编码技术是图像压缩的基础，利用信息编码对图像进行压缩，使图像便于传输、存储。
本文就是运用编码技术中的游程长度编码对二值图像进行压缩的。
压缩前，先将图像转换成二值图像，然后再进行压缩，这样就达到很好的压缩效果。
最后通过MATLAB 进行仿真，来验证方案的合理性和可行性。
关键词：图像压缩二值图像MATLAB游程长度编码AbstractAlong with the rapid development of modern communication technology, computer technology, the network technology and information processing technology, rising incomes have created sharp growth in demand for some information especially image and multi-media resources, in recent years. Untreated image signal data quantity is big, which makes image information transmission, processing and storage are certain limits. Therefore, the effective image data compression coding method, i.e. how to deal with, the organization image data, the role in applications is of vital importance, image compression technology has become multimedia and communication field a key technical one. Therefore, the effective image data compression coding method, i.e. how to handle, organization the image data, the role in applications is of vital importance, image compression technology is one of key technicals in multimedia and communication field. Encoding technology is the basis of image compression, use the information encoding to do image compression, which make the image facilitate transmission and memory. This paper is to use the run-length encoding technology of length coding binary image compression. before compression, make the image become binary image, thus which can reach good compression effect. Finally through MATLAB, and simulation to verify the rationality and feasibility of schemes.Key words：image compression binary image MATLAB run-length length coding目录第1章绪论 (1)1.1研究背景 (1)1.2图像压缩综述 (2)1.3 图像压缩的必要性 (3)1.4图像压缩的可行性 (3)第2章图像的基本知识 (5)2.1图像与数字图像 (5)2.2图像的采样和量化 (5)2.3采样点数和量化级数的选取 (5)第3章图像压缩编码 (7)3.1概述 (7)3.2熵编码方法 (7)3.2.1基本概念 (7)3.2.2哈夫曼编码方法 (8)3.2.3香农编码法 (9)3.2.4算术编码方法 (9)3.2.4.1算术编码的方法 (9)3.2.4.2算术编码的特点 (10)3.3预测法编码 (10)3.4变换编码 (11)3.5常见的几种变换编码方法 (12)3.5.1离散余弦(DCT)变换 (12)3.5.2小波变换 (12)3.5.2.1二进小波变换 (12)3.5.2.2 离散小波变换(DWT) (13)第4章MATLAB简介 (14)4.1综述MATLAB (14)4.1.1MATLAB语言的功能 (14)4.1.2 MATLAB的特点 (15)4.2MATLAB在信号处理中的应用 (16)4.2.1信号及其表示 (16)4.2.2线性时不变系统的响应 (17)4.2.2.1线性时不变系统的时域响应 (17)4.2.2.2LTI系统的单位冲激响应 (18)4.2.2.3 时域响应的其它函数 (18)第5章图像压缩算法的实现 (19)5.1游程编码原理 (19)5.2游程编码图像压缩算法的实现 (20)5.3主要程序代码 (20)第6章功能验证 (22)第7章结束语 (27)参考文献 (28)致谢 (29)附录A外文资料翻译 (30)A.1英文资料 (30)A.2资料译文 (37)第1章绪论1.1 研究背景随着多媒体技术的迅速发展，静止图像的应用越来越广泛。
第12期 山西焦煤科技 N o.12 2008年12月 Shanx i Cok i n g Coa l Sc ience&Techno logy D ec.2008 试验研究基于MATLAB的图像压缩技术研究吕金花(山西汾西煤化高级技工学校)摘 要 介绍了MATLAB在图像压缩研究方面的应用,探讨基于BP人工神经网络的图像压缩的MATLAB实现和基于小波的图像压缩技术。
MATLAB软件使用MATLAB R2007a版本,并且通过计算机实验证明了经过小波变换和BP神经网络编解码的图像在实现高压缩率的情况下能够保证很好的图像质量,具有较好的视觉效果。
关键词 MATLAB R2007a;图像压缩;小波变换;BP神经网络中图分类号:TD679 文献标识码:A 文章编号:1672-0652(2008)12-0035-04图像信息数字化使电子信息技术领域面临的最大难题是海量数据的存储和传输问题,而图像数据压缩技术是解决问题的关键。
由于图像数据往往存在各种信息的冗余,如空间冗余、信息熵冗余、视觉冗余和结构冗余等,因此也可以说,图像压缩就是去掉图像中的各种冗余,保留有用的信息的过程[1]。
MATLAB是由美国M a t h W or ks公司推出的用于数值计算和图形处理的科学计算软件,它集数值分析、矩阵计算、信号处理和图形显示多种功能于一体。
2007年3月,M ath W orks公司推出了MATLAB R2007a版本的最新产品,此版本增加了很多新的功能,基本上囊括了目前很多典型应用的数字图形处理。
在MATLAB的神经网络工具箱中提供了很多用于图像处理的函数。
MATLAB R2007a中的小波工具箱(W avelet Too l b ox3.0)中包含的各种小波分析函数,可用于对信号与图像的压缩处理,压缩后能保持信号与图像的特征基本不变,压缩比高,压缩速度快,且在传递过程中具有抗干扰能力。
本文讨论了应用MATLAB中的BP神经网络工具箱函数和小波工具箱(W avelet Too l b ox3.0)函数进行图像压缩的原理,并对其实现方法给出实例及相应分析。
基于MATLAB的图像压缩处理技术的研究与实现毕业设计目录第一部分毕业论文一、毕业论文第二部分外文资料翻译一、外文资料原文二、外文资料翻译第三部分过程管理资料一、毕业设计（论文）课题任务书二、本科毕业设计（论文）开题报告三、本科毕业设计（论文）中期报告四、毕业设计（论文）指导教师评阅表五、毕业设计（论文）评阅教师评阅表六、毕业设计（论文）答辩评审表2009 届本科生毕业设计（论文）资料第一部分毕业论文-（2009 届）本科生毕业论文基于MATLAB的图像压缩处理技术的研究与实现2009 年6 月长沙学院本科生毕业论文基于MATLAB的图像压缩处理技术的研究与实现系部：电子与通信工程系专业：通信工程学号：2005043204学生姓名：马娟指导教师：刘光灿教授王路露助教2009 年6月目录摘要................................................................................. 错误！未定义书签。
ABSTRACT ........................................................................ 错误！未定义书签。
第1章绪论 (1)1.1 论文研究背景及意义 (1)1.2 图像压缩技术的历史与现状 (1)1.3 离散余弦变换及其在图象压缩中的应用 (2)1.4 论文研究的主要内容 (2)第2章图像压缩的基本原理 (4)2.1 图象压缩评价标准 (4)2.1.1 客观标准 (4)2.1.2 主观标准 (5)2.2 图像压缩技术标准 (5)2.3 图像压缩的分类 (8)2.4 图像压缩处理技术基本理论 (9)2.4.1 图像压缩的基本原理 (9)2.4.2 图像压缩的基本模型 (10)第3章离散余弦变换的MATLAB实现 (12)3.1 MATLAB图像处理工具箱 (12)3.2 离散余弦变换的定义 (12)3.3 离散余弦变换的基本原理与算法 (13)3.3.1 离散余弦变换的基本原理 (13)3.3.2 离散余弦变换算法 (15)3.4 离散余弦算法的实现 (15)第4章离散余弦变换的界面实现 (17)4.1 图形用户界面简介 (17)4.2 界面设计的MATLAB实现 (17)4.2.1 界面设计总体概述 (17)4.2.2 界面设计具体实现 (18)第5章运行结果显示及分析 (20)5.1 离散余弦变换的算法实现 (20)5.1 离散余弦变换的界面实现 (20)5.5 设计过程中的疑难及改进 (22)结论 (23)参考文献 (24)附录 (25)致谢................................................................................. 错误！未定义书签。
基于MATLAB的图像压缩处理技术的研究与实现毕业设计方案论文长沙学院CHANGSHA UNIVERSITY 毕业设计（论文）资料基于MATLAB的图像压缩处理设计（论文）题目：技术的研究与实现系部：电子与通信工程系专业：通信工程学生姓名：班级：指导教师姓名：最终评定成绩目录第一部分毕业论文一、毕业论文第二部分外文资料翻译一、外文资料原文二、外文资料翻译第三部分过程管理资料一、毕业设计（论文）课题任务书二、本科毕业设计（论文）开题报告三、本科毕业设计（论文）中期报告四、毕业设计（论文）指导教师评阅表五、毕业设计（论文）评阅教师评阅表六、毕业设计（论文）答辩评审表2009 届本科生毕业设计（论文）资料第一部分毕业论文-（2009 届）本科生毕业论文基于MATLAB的图像压缩处理技术的研究与实现系部：电子与通信工程系专业：通信工程学生姓名：马娟学号 2005043204班级：05通信2指导教师姓名：刘光灿职称教授王路露职称助教最终评定成绩2009 年6 月长沙学院本科生毕业论文基于MATLAB的图像压缩处理技术的研究与实现系部：电子与通信工程系专业：通信工程学号：2005043204学生姓名：马娟指导教师：刘光灿教授王路露助教2009 年6月摘要图像是一种重要的二维信号，由于其数据量很大，在存储和传输的时候要对其进行压缩处理。
离散余弦变换是一种新兴的数学工具，基于离散余弦变换的图像压缩技术正受到广泛的关注和研究。
图像经过离散余弦变换以后，在时域和频域都具有良好的局部化特性，重建图像中可以克服采用离散余弦变换编码所固有的方块效应，而且与人类视觉特性相一致。
论文主要研究了基于MATLAB的图像压缩算法，完成了以下一些工作：介绍了图像压缩的原理和方法，列举了常用的图像压缩的评价标准和技术标准，在理论分析的基础上深刻理解了图像压缩算法。
重点研究了离散余弦算法的基本原理和实现步骤，对基于DCT变换的图像压缩技术的算法进行了研究，并用MATLAB进行了算法仿真，同时，利用MATLAB程序形象设计出图形用户界面，形象直观的看到了图像压缩前后的鲜明对比，取得了较为理想的效果。
利用Matlab进行数据压缩和图像编码数据压缩和图像编码是计算机科学领域中一个重要的研究方向。
随着大数据时代的到来，数据量的不断增加和传输效率的要求，对数据压缩和图像编码技术提出了更高的要求。
Matlab作为一种强大的数学软件，可以有效地应用于数据压缩和图像编码领域的研究。
本文将介绍如何利用Matlab进行数据压缩和图像编码，并探讨其在实际应用中的一些挑战和解决方案。
一、数据压缩数据压缩是指将原始数据转化为更紧凑的表示形式，并且能够在一定程度上恢复原始数据的过程。
数据压缩可以分为有损压缩和无损压缩两种形式。
有损压缩在压缩的同时会引入一定的误差，但可以达到更高的压缩比。
无损压缩是指在压缩的过程中不引入任何误差，但压缩比相对较低。
在Matlab中，我们可以使用多种方法进行数据压缩。
其中最常用的方法是使用离散余弦变换（DCT）进行压缩。
DCT是一种将时域信号转换为频域信号的方法，可以将信号的能量集中在少数高频成分上，从而实现较高的压缩比。
在Matlab中，我们可以使用`dct`函数进行DCT变换，并使用`idct`函数进行逆变换。
除了DCT之外，Matlab还提供了其他一些用于数据压缩的函数，例如小波变换（Wavelet Transform）和奇异值分解（Singular Value Decomposition, SVD）等。
这些方法各有优缺点，在不同的应用场景下可以选择适合的方法进行数据压缩。
二、图像编码图像编码是一种将原始图像数据转化为二进制码流的过程。
图像编码可以分为无损编码和有损编码两种形式。
无损编码不引入任何误差，可以完全恢复原始图像。
有损编码在编码的过程中会引入一定的误差，但可以获得较高的压缩比。
在Matlab中，我们可以使用不同的方法进行图像编码。
最常用和经典的方法是JPEG和PNG编码。
JPEG编码是一种有损编码方法，可以实现较高的压缩比。
在Matlab中，我们可以使用`imwrite`函数将图像编码为JPEG格式，并使用`imread`函数读取JPEG格式的图像。
基于 MATLAB的图像压缩处理技术摘要：图像处理技术不断发展创新，在图像压缩处理中，MATLAB软件已得到推广和应用，运算功能、模拟功能强大，在复杂图像处理中优势显著，能够显著提升图像处理效率。
本文选择真彩色RGB图像作为研究对象，在此基础上转换为彩色索引图像矩阵，然后再进行二进小波多层分解，对于低频近似的系数矩阵进行截取处理，同时对索引图像的颜色图进行优化处理，压缩比比较高，同时压缩速度快。
关键词：图像压缩处理；MATLAB；应用图像处理领域学科类型多，涉及光学、电子技术、计算机技术等等，在工业生产、医疗、科学技术、教育等多个领域的应用范围广泛，专业性比较强。
近年来，Matlab软件已得到推广应用，Matlab软件的语法结构简单，数值计算、图像处理和图形绘制等功能均比较好，同时还可显著提升图像可视化效果。
因此，对基于MATLAB的图像压缩处理技术进行深入研究迫在眉睫。
一、图像处理的涵义（一）图像处理。
在图像处理中，数据量庞大，并且相关技术水平有待提升，因此图像处理难度较大。
随着计算机技术的不断发展，图像处理技术也随之创新，在图像获取中，可利用相机、摄影机、扫描仪等多种设备，通过利用各类仪器设备可获得数字图像，同时完成图像采集。
（二）图像处理目的。
图像处理的作用在于提升图像品质，在处理过程中消除不需要的部分，便于观察和识别图像。
现如今，图像处理要求显著提升，在图像传输和保存中会占用大量资源，基于此，压缩编码随之产生，通过对图像进行压缩处理，能够有效节约图像储存空间，促进图像信息传输速度的提升。
图像中所包含的特征信息比较多，通过利用计算机软件，可显著提升图片识别准确性。
另外，为保证图像信息安全性，可对图像进行加密处理，避免在图像传输过程中造成隐私泄露问题[1]。
二、MATLAB图像处理工具箱主要功能（一）图像变换。
在图像变换中，通过采用正交变换方式，包括傅里叶变换、余弦变换等，将图像从时间域转变至频率域，进而显著提升原图像质量，在此过程中，可利用MATLAB软件中的多种函数，如fft2（）函数、dct2（）函数等。
本科生毕业设计论文数字图像压缩编码方法的研究院系：电子信息工程学系专业：通信工程班级：学号：指导教师：职称（或学位）：讲师2011年04月原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文（设计），是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。
除文中已经注明引用的内容外，本论文（设计）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。
对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
学生签名：年月日指导声明本人指导的同学的毕业论文（设计）题目大小、难度适当，且符合该同学所学专业的培养目标的要求。
本人在指导过程中，通过网上文献搜索及文献比对等方式，对其毕业论文（设计）内容进行了检查，未发现抄袭现象，特此声明。
指导教师签名：年月日目录1 绪论 (1)1.1引言 (2)1.2数字图像压缩编码的分类 (2)1.3图像压缩技术的性能指标 (2)1.4研究内容 (3)2 无损压缩编码的研究和实现 (3)2.1行程编码 (3)2.2哈弗曼编码 (5)2.3线性预测编码 (6)3 有损压缩编码研究和实现 (7)3.1基于DCT的图像压缩编码 (8)3.2基于哈达玛变换（HT）的图像压缩编码 (10)3.3小波编码 (13)4 JPEG部分压缩算法的研究和实现 (14)5 总体设计 (15)6 结论 (18)致谢 (18)参考文献 (18)附录 (19)数字图像压缩编码方法的研究（电子信息工程学系指导教师：XXX）摘要：随着各种技术地不断发展，数字图像的数据压缩在数字图像传输中发挥着关键性的作用。
将数字图像编码分为有损压缩和无损压缩两类。
设计以matlab为仿真工具，利用图像信息源不均匀的概率分布来去掉图像的冗余，并用变长编码来对信源进行无损压缩编码。
而利用数字图像在空间和时间上的相关性，运用某种变换去掉其相关性对信源进行有损压缩编码。
利用DCT变换和huffman编码对图像的信源进行JEPG编码。
使用MATLAB进行图像压缩与图像编码方法图像压缩是一种将图像数据进行无损或有损压缩以减小文件大小的过程。
在计算机视觉和图像处理中，图像压缩扮演着重要的角色。
它不仅可以节省存储空间，还可以加快图像传输的速度。
在这篇文章中，我们将探讨MATLAB中常用的图像压缩和编码方法以及它们的实现。
在图像压缩中，有两种主要的压缩方法，分别是无损压缩和有损压缩。
无损压缩是指压缩过程中不会丢失任何图像信息，压缩后的文件可以100%恢复为原始图像。
而有损压缩是指在压缩过程中丢失一些图像信息，导致压缩后的文件无法完全恢复为原始图像。
有损压缩方法通常用于对图像质量要求不高的场景，以减小文件的大小。
MATLAB提供了许多用于图像压缩和编码的函数和工具箱。
下面我们将介绍一些常用的图像压缩和编码方法，并给出它们在MATLAB中的实现。
1. Huffman编码Huffman编码是一种常用的无损压缩方法，它根据字符出现的频率来构建一个可变长度的编码表。
出现频率较高的字符使用较短的编码，出现频率较低的字符使用较长的编码。
MATLAB中的函数`huffmandict`可以用来生成Huffman编码的字典，函数`huffmanenco`可以用来对图像数据进行编码，函数`huffmandeco`可以用来对编码后的数据进行解码。
2. 离散余弦变换（DCT）离散余弦变换是一种常用的有损压缩方法，它将图像转换为由一系列基函数组成的频域信号。
在DCT域中，高频分量较低，可以被丢弃或使用较少的比特进行表示。
MATLAB提供了函数`dct2`和`idct2`，可以对图像进行DCT变换和逆DCT 变换。
3. 小波变换小波变换是另一种常用的有损压缩方法，它将图像转化为频域和空域的基函数，可以对不同的频率和分辨率进行调整。
MATLAB中的函数`wavedec2`和`waverec2`可以用来进行小波变换和逆变换。
小波变换在图像压缩和图像增强等应用中有广泛的应用。
基于MATLAB的图像压缩处理及其实现（优质参考）基于MATLAB 的图像压缩处理及其实现一．图像压缩的概念从实质上来说，图像压缩就是通过一定的规则及方法对数字图像的原始数据进行组合和变换，以达到用最少的数据传输最大的信息。
二．图像压缩的基本原理图像数据之所以能被压缩，就是因为数据中存在着大量冗余信息，另外还有相当数量的不相干信息，这为数据压缩技术提供了可能。
数据压缩技术就是利用数据固有的冗余性和不相干性，将一个大的数据文件转化成较小的文件，图像技术压缩就是要去掉数据的冗余性。
图像数据的冗余主要表现为：图像中相邻像素间的相关性引起的空间冗余；图像序列中不同帧之间存在相关性引起的时间冗余；不同彩色平面或频谱带的相关性引起的频谱冗余。
由于图像数据量的庞大,在存储、传输、处理时非常困难,因此图像数据的压缩就显得非常重要。
三．图像的编码质量评价在图像编码中，编码质量是一个非常重要的概念，怎么样以尽可能少的比特数来存储或传输一幅图像，同时又让接收者感到满意，这是图像编码的目标。
对于有失真的压缩算法，应该有一个评价准则，用来对压缩后解码图像质量进行评价。
常用的评价准则有两种：一种是客观评价准则；另一种是主观评价准则。
主观质量评价是指由一批观察者对编码图像进行观察并打分，然后综合所有人的评价结果，给出图像的质量评价。
而对于客观质量评价，传统的编码方法是基于最小均方误差(MSE)和峰值信燥比(PSNR)准则的编码方法，其定义如下MSE= (1)PSNR=101g( (2)式中：Nx，Nr图像在x方向和Y方向的像素数，f(i,j)——原图像像素的灰度值，f(i,j)--处理后图像像素的灰度值。
对于主观质量，客观质量评价能够快速有效地评价编码图像的质量，但符合客观质量评价标准的图像不一定具有较好的主观质量，原因是均方误差只是从总体上反映原始图像和压缩图像的差别，但对图像中的所有像点同等对待，因此并不能反映局部和人眼的视觉特性。
