基于小波變換和DCT的圖像壓縮系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)
本文關(guān)鍵詞:基于小波變換和DCT的圖像壓縮系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn),由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:現(xiàn)在社會電子圖像技術(shù)以及多媒體技術(shù)的廣泛應(yīng)用,圖像已經(jīng)成為現(xiàn)代化社會傳遞信息的主要載體,但是圖片本身包含的數(shù)據(jù)過多,并且含有部分冗余信息,為圖片的傳輸帶來了很大的困難,為解決這一問題,提出了圖像壓縮的辦法,也正由于這種需求,圖像壓縮技術(shù)發(fā)展迅速。采集設(shè)備的加速更新,加劇了圖形圖像的數(shù)據(jù)量擴張的趨勢,甚至于超過了硬盤磁帶等存儲設(shè)備的生產(chǎn)和擴容速度;诖,針對圖像的壓縮技術(shù)和圖像壓縮編碼算法一直是計算機科研人員研究的熱點領(lǐng)域之一。本文首先闡述了本課題的背景和意義,以及圖像壓縮技術(shù)的研究現(xiàn)狀,并著重介紹基于小波變換的圖像壓縮技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,最后給出了本文的主要研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu);之后介紹相關(guān)理論知識,包括圖像壓縮的原理、圖像壓縮方法的分類,幾種常見的變化編碼的原理,及現(xiàn)今比較常用的兩種圖像壓縮標準:JPEG和JPEG2000,最后介紹了圖像壓縮的評價方法和相關(guān)的兩個評價指標;第三也是本文最重要的內(nèi)容,是關(guān)于系統(tǒng)的概要設(shè)計,包括系統(tǒng)的整體框架圖和每個模塊的功能介紹,本系統(tǒng)被分為了三個大的模塊,具體的劃分在上小節(jié)中有介紹,而每個模塊按照原理的實現(xiàn)需要大致分為變換、量化、編碼這三個基本模塊,就按照這樣的順序介紹;第四就是系統(tǒng)的詳細設(shè)計及實現(xiàn),包括系統(tǒng)每個模塊的流程圖及部分關(guān)鍵算法的實現(xiàn)代碼;第五是系統(tǒng)的測試與分析,給出相關(guān)測試數(shù)據(jù),并分析得出結(jié)論;最后是總結(jié)與展望,本章節(jié)主要總結(jié)本文內(nèi)容,并指出文章的不足之處,指明今后的研究方向。本文中,整個系統(tǒng)由三個模塊組成,分別是基于DCT變換的圖像壓縮模塊和基于小波變換的圖像壓縮模塊,計算衡量壓縮質(zhì)量指標模塊,詳細介紹了圖像預(yù)處理知識、色彩空間變換、DCT變換、量化、霍夫曼編碼、小波變換、編碼等模塊的原理以及各個模塊的功能分析和實現(xiàn)流程,并且通過編程實現(xiàn)了圖像壓縮系統(tǒng)。實現(xiàn)過程中使用了C++語言實現(xiàn)圖像壓縮算法,編程界面使用了QT開發(fā)框架。系統(tǒng)中完成了基于DCT變換對圖像進行壓縮算法和基于小波變換對圖像進行壓縮算法,以及計算壓縮前后兩幅圖像的圖片質(zhì)量的評價模塊。通過測試得出,基于這兩種算法的圖像壓縮都取得了很好的壓縮率,并且借助一些抗噪聲和優(yōu)化技術(shù),DCT變換壓縮算法沒有出現(xiàn)失真現(xiàn)象,而小波變換壓縮算法僅僅有輕微的失真現(xiàn)象出現(xiàn)。本論文實現(xiàn)了實現(xiàn)了基于靜態(tài)圖像的壓縮技術(shù),完成了兩種算法的圖像壓縮,分別是基于DCT變換和基于小波變換,論文還對兩種算法進行了綜合比較:DCT變換算法雖然計算量相對小,涉及到的計算也比較簡單,由于對圖像進行分塊,在高壓縮比時產(chǎn)生嚴重的方塊效應(yīng),而小波變換恰恰消除了這些,所以在原理上小波變換要優(yōu)于DCT變換。在本論文中,基于兩種算法的圖像壓縮都取得了很好了效果,能保證在不失真或很少失真的情況下圖像的存儲空間急劇下降。
【關(guān)鍵詞】:圖像壓縮 DCT變換 小波變換 霍夫曼編碼
【學(xué)位授予單位】:吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TP391.41
【目錄】:
- 摘要4-6
- Abstract6-11
- 第1章 緒論11-15
- 1.1 課題目的和意義11
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
- 1.3 主要研究內(nèi)容與結(jié)構(gòu)14-15
- 第2章 相關(guān)理論知識介紹15-25
- 2.1 圖像壓縮原理15-17
- 2.1.1 數(shù)據(jù)冗余16
- 2.1.2 圖像壓縮系統(tǒng)的組成16-17
- 2.2 圖像壓縮編碼方法17-21
- 2.2.1 圖像壓縮的分類17-18
- 2.2.2 常用的變換編碼介紹18-21
- 2.3 色彩模型21
- 2.4 圖像編碼標準和評價標準21-24
- 2.4.1 圖像編碼標準21-22
- 2.4.2 圖像壓縮質(zhì)量的評價22-24
- 2.5 本章小結(jié)24-25
- 第3章 圖像壓縮系統(tǒng)的分析與設(shè)計25-35
- 3.1 系統(tǒng)整體架構(gòu)25
- 3.2 基于DCT變換的圖像壓縮模塊25-31
- 3.2.1 預(yù)處理模塊26
- 3.2.2 色彩空間變換26-27
- 3.2.3 DCT變換模塊27-29
- 3.2.4 量化模塊29-30
- 3.2.5“Z”字掃描模塊30-31
- 3.2.6 Huffman編碼模塊31
- 3.3 基于小波變換的圖像壓縮模塊31-33
- 3.3.1 小波變換模塊32-33
- 3.3.2 量化模塊33
- 3.3.3 編碼模塊33
- 3.4 計算圖像質(zhì)量評價指標模塊33-34
- 3.5 本章小結(jié)34-35
- 第4章 圖像壓縮系統(tǒng)的實現(xiàn)35-42
- 4.1 系統(tǒng)整體流程35-36
- 4.2 基于DCT變換的圖像壓縮36-38
- 4.2.1 DCT變換模塊36-37
- 4.2.2 量化模塊37-38
- 4.2.3“Z”字掃描模塊38
- 4.2.4 Huffman編碼38
- 4.3 基于小波變換的圖像壓縮38-40
- 4.3.1 小波變換39-40
- 4.3.2 量化40
- 4.4 計算圖像質(zhì)量評價指標模塊40-41
- 4.5 本章小結(jié)41-42
- 第5章 系統(tǒng)測試與處理結(jié)果分析42-47
- 5.1 配置要求42
- 5.2 運行結(jié)果及分析42-46
- 5.2.1 DCT壓縮42-44
- 5.2.2 小波變換壓縮44-45
- 5.2.3 結(jié)果分析45-46
- 5.3 本章小結(jié)46-47
- 第6章 結(jié)論與展望47-48
- 參考文獻48-50
- 作者簡介50-51
- 致謝51
【參考文獻】
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本文關(guān)鍵詞:基于小波變換和DCT的圖像壓縮系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn),由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
,本文編號:303964
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