图像压缩实验报告

第1页共17页竭诚为您提供优质文档/双击可除图像压缩实验报告篇一：实验三图像压缩实验三图像压缩一、实验目的1．理解有损压缩和无损压缩的概念；2．理解图像压缩的主要原则和目的；3．了解几种常用的图像压缩编码方式。4．利用mATLAb程序进行图像压缩。二、实验仪器1计算机；2mATLAb等程序；3移动式存储器（软盘、u盘等）。4记录用的笔、纸。三、实验原理1.图像压缩原理第2页共17页图像压缩主要目的是为了节省存储空间，增加传输速度。图像压缩的理想标准是信息丢失最少，压缩比例最大。不损失图像质量的压缩称为无损压缩，无损压缩不可能达到很高的压缩比；损失图像质量的压缩称为有损压缩，高的压缩比是以牺牲图像质量为代价的。压缩的实现方法是对图像重新进行编码，希望用更少的数据表示图像。信息的冗余量有许多种，如空间冗余，时间冗余，结构冗余，知识冗余，视觉冗余等，数据压缩实质上是减少这些冗余量。高效编码的主要方法是尽可能去除图像中的冗余成分，从而以最小的码元包含最大的图像信息。编码压缩方法有许多种，从不同的角度出发有不同的分类方法，从信息论角度出发可分为两大类。（1）.冗余度压缩方法，也称无损压缩、信息保持编码或嫡编码。具体说就是解码图像和压缩编码前的图像严格相同，没有失真，从数学上讲是一种可逆运算。（2）信息量压缩方法，也称有损压缩、失真度编码或烟压缩编码。也就是说解码图像和原始图像是有差别的，允许有一定的失真。应用在多媒体中的图像压缩编码方法，从压缩编码算法原理上可以分为以下3类：（1）无损压缩编码种类哈夫曼（huffman）编码，算术编码，行程（RLe）编码，第3页共17页Lempelzev编码。（2）有损压缩编码种类预测编码，Dpcm，运动补偿；频率域方法：正交变换编码(如DcT)，子带编码；空间域方法：统计分块编码；模型方法：分形编码，模型基编码；基于重要性：滤波，子采样，比特分配，向量量化；（3）混合编码。有JbIg，h261，Jpeg，mpeg等技术标准。本实验主要利用mATLAb程序进行离散余弦变换（DcT）压缩和行程编码（RunLengthencoding，RLe）。1)离散余弦变换(DcT)图像压缩原理离散余弦变换DcT在图像压缩中具有广泛的应用，它是Jpeg、mpeg等数据压缩标准的重要数学基础。和相同图像质量的其他常用文件格式(如gIF(可交换的图像文件格式)，TIFF(标签图像文件格式)，pcx(图形文件格式))相比，Jpeg是目前静态图像中压缩比最高的。Jpeg比其他几种压缩比要高得多，而图像质量都差不多(Jpeg处理的图像只有真彩图和灰度图)。正是由于其高压缩比，使得Jpeg被广泛地应用于多媒体和网络程序中。Jpeg有几种模式，其中最常用的是基于DcT变换的顺序型模式，又称为基本系统(baseline)。第4页共17页用DcT压缩图像的过程为：(1)首先将输入图像分解为8×8或16×16的块，然后对每个子块进行二维DcT变换。(2)将变换后得到的量化的DcT系数进行编码和传送，形成压缩后的图像格式。用DcT解压的过程为：(1)对每个8×8或16×16块进行二维DcT反变换。(2)将反变换的矩阵的块合成一个单一的图像。余弦变换具有把高度相关数据能量集中的趋势，DcT变换后矩阵的能量集中在矩阵的左上角，右下的大多数的DcT系数值非常接近于0。对于通常的图像来说，舍弃这些接近于0的DcT的系数值，并不会对重构图像的画面质量带来显著的下降。所以，利用DcT变换进行图像压缩可以节约大量的存储空间。压缩应该在最合理地近似原图像的情况下使用最少的系数。使用系数的多少也决定了压缩比的大小。在压缩过程的第2步中，可以合理地舍弃一些系数，从而得到压缩的目的。在压缩过程的第2步，还可以采用RLe和huffman编码来进一步压缩。2)行程编码（RLe）原理：例如如下这幅的二值图像，如果采用行程编码可以按如下格式保存第5页共17页其中10和8表示图像的宽和高。在这个小例子中行程编码并没有起到压缩图像的作用。这是由于这个图的尺寸过小，当图像尺寸较大时行程编码还是不错的无损压缩方法。对于灰度图像和二值图像，用行程编码—般都有很高的压缩率。行程编码方法实现起来很容易，对于具有长重复值的串的压缩编码很有效，例如：对于有大面积的阴影或颜色相同的图像，使用这种方法压缩效果很好。很多位图文件格式都采用行程编码，如TIFF，pcx，gem，bmp等。四、实验步骤1打开计算机，启动mATLAb程序；2调入数字图像，并进行数据的ＤＣＴ变换编码压缩处理；3比较它们的数据量。4记录和整理实验报告五、实验内容matlab源程序如下：clcclearallI=imread(lina.gif);I=im2double(I);%转换图像矩阵为双精度型。J=dct2(I);T=dctmtx(8);%产生二维DcT变换矩阵第6页共17页a1=[1611101624405161;1212141926586055;1413162440576956;1417222951878062;182237566810910377;243555648110411392;49647887103121120XX1;7292959811210010399];fori=1:8:512forj=1:8:512p=I(i:i+7,j:j+7);K=T*p*T;I2(i:i+7,j:j+7)=K;K=K./a1;%量化K(abs(K)I3(i:i+7,j:j+7)=K;endendfigure;imshow(I3);title(DcT变换后的频域图像);%显示DcT变换后的频域图像fori=1:8:512forj=1:8:512第7页共17页p=I3(i:i+7,j:j+7).*a1;%反量化K=T*p*T;I4(i:i+7,j:j+7)=K;endendfigure;imshow(I4);title(复原图像);b=blkproc(I,[8,8],p1*x*p2,T,T);%计算二维DcT，矩阵T及其转置是DcT函数p1*x*p2的参数mask=[1111000011100000110000001000000000000000000000000000000000000000];%二值掩模，用来压缩DcT系数，只留下DcT系数中左上角的10个b2=blkproc(b,[88],p1.*x,mask);%只保留DcT变换的第8页共17页10个系数I2=blkproc(b2,[88],p1*x*p2,T,T);%重构图像figure;imshow(I);title(原始图像);figure;imshow(I2);title(压缩图像);figu(:图像压缩实验报告)re;imshow(J);figure;mesh(J);%画出J的立体网状图colorbar(horiz);%在水平条方向用不同的颜色表示曲面的高度六、实验结果DcT变换后的频域图像在matlab中运行后，实验结果如图：复原图像原始图像篇二：数字图像处理实验报告5数字图像处理与分析实验报告学院：班级：姓名：学号：第9页共17页实验五（1）图像压缩一、实验目的1.理解图像压缩的基本定义和常见方法2.掌握在mATLAb中进行图像压缩的方法3.掌握利用DcT进行图像压缩的方法4.进一步熟悉了解mATLAb语言的应用，为进行综合性图像处理实验打下基础二、实验内容%利用离散余弦变换进行Jpeg图像压缩I=imread(1.bmp);%读入原图像；I=im2double(I);%将原图像转为双精度数据类型；T=dctmtx(8);%产生二维DcT变换矩阵b=blkproc(I,[88],p1*x*p2,T,T);%计算二维DcT，矩阵T及其转置T’是DcT函数p1*x*p2的参数mask=[1111000011100000110000001000000000000000000000000000000000000000];%二值掩膜，用来压缩DcT系数，只留下数中左上角的10个b2=blkproc(b,[88],p1.*x,mask);%只保留DcT变换的第10页共17页10个系数I2=blkproc(b2,[8,8],p1*x*p2,T,T);%逆DcT，重构图像subplot(1,2,1);Imshow(I);title(原图像);%显示原图像subplot(1,2,2);Imshow(I2);title(压缩图像);%显示压缩后的图像。虽然舍弃了85%的DcT系数，但图像仍然清晰（有一些质量损失）得到图像：（2）数学形态学一、实验目的1.了解二值形态学的基本运算2.掌握基本形态学运算的matlab实现imclose,imopen，imdilate,imerode,strel.3.了解形态操作的应用二、实验内容1．实现二值图像的基本形态学处理（腐蚀、膨胀、开运算和闭运算）；2.选择不同结构元素筛选图像目标。三、实验步骤运用空间椭球状的元素结构处理1.实现图像的膨胀处理I=imread(c:\Documentsandsettings\Administrator\桌面\Img0923181600.bmp);se=strel(ball,5,5);I2=imdilate(第11页共17页I,se);imshow(I);title(original);figure;imshow(I2);title(Dilated);得到图像：2.实现图像的腐蚀处理I=imread(c:\Documentsandsettings\Administrator\桌面\Img0923181600.bmp);se=strel(ball,5,5);I2=imerode(I,se);imshow(I);title(original);figure;imshow(I2);title(eroded);得到图像：3.实现图像的开运算处理I=imread(c:\Documentsandsettings\Administrator\桌面\Img0923181600.bmp);se=strel(ball,5,5);I2=imopen(I,se);imshow(I);title(original);figure;imshow(I2);title(opened);得到图像：4.实现图像的闭运算处理I=imread(c:\Documentsandsettings\Administrator\桌面\Img0923181600.bmp);se=strel(ball,5,5);I2=imclose(I,se);imshow(I);title(original);figure;imshow(I2);title(closed);得到图像：第12页共17页运用垂直线型的元素结构处理1.实现图像的膨胀处理I=imread(c:\Documentsandsettings\Administrator\桌面\Img0923181600.bmp);se=strel(line,11,90);I2=imdilate(I,se);imshow(I);title(original);figure;imshow(I2);title(Dilated);得到图像：篇三：数据压缩实验报告4(2)DcT是仅次于K-L变换的次最佳正交变换，且以获得广泛应用，并成为许多图像编码国际桂林理工大学实验报告（20XX~20XX学年度第一学期）标准的核心。离散余弦变换的变换核为余弦函数，计算速度快，有利于图像压缩和其他处理。对于n×n的数字图像，二维DcT变换的正反变换可表示为：n?1n?1(2x?1)u?(2y?1)v?F(u,v)?c(u)c(v)f(x,y)coscos班级：学号：姓名：??2n2nx?0y?0n?1n1实验名称：实验四图像DcT变换编码与压缩日期:20XX年12月12日2?(2x?1)u?第13页共17页(2y?1)v?（2.2.1）一、实验题目：图像DcT变换编码与压缩二、实验目的：（1）掌握离散余弦变换DcT的实现方法，了解