基于DCT和小波变换的图象压缩及Matlab实现

文章介绍基于DCT变换(离散余弦变换)和小波变换的图象数据压缩技术,并对其进行Matlab实现,分析Matlab在数字图象压缩处理技术中的应用。

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2 0年第 7期 08 (总第 1 7期 l 0

大众科技DA ZHONG J KE I

No. 2 0 7。 0 8

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基于 D T和小波变换的图象压缩及 M t b实现 C a I a贺勤，张亚东，田勇 ( .昌学院数学科学学院，河南许昌 4 10;2江西农业大学，江西南昌 3 0 4 ) 1许 600 . 305【摘要】文章介绍基于 DC变 ( T换离散余弦变换)和小波变换的图象数据压缩技术，并对其进行 Maa tb实现， l分析 Maa tb l

在数字图象压缩处理技术中的应用。 【关键词】D CT变换；小波变换；图象压缩；Ma a tb实现 l【中图分类号】T 3 1 1 P9, 4【文献标识码】A 【文章编号】10 - 1 120 )7 04 - 2 0 8 15 (0 80 - 0 3 0l函数名： ir a _ med

( )图象压缩技术简介一随着数字技术和因特网的发展，各种形式的多媒体数字作品也得到了迅猛的增长。数字媒体有着许多模拟媒体无可比拟的优点，例如，数字信号很容易进行编辑处理，可以方便、便宜、无失真的被复制。但是在数字信号传输的过程中却存在传输带宽与数据量之间的矛盾，越是清晰度等方面要求高的数字图片数据量越大，传输时间长，这就需要图象压缩技术来帮忙处理这个问题。 图象压缩要解决的问题是如何最大限度地压缩图象数据，并保证利用这些数据所重建的图象是用户能够接受的。 图象压缩和编码根据解压重建后的图象和原始图象之间是否具有误差分为无损和有损压缩、编码两大类。前者用与要求重建后图象严格地和原始图象保持相同的情况，后者则适合

调用格式：ir a (‘i e m e d f l’,tp ) y e,该函数的功能是读取图象文件的数据并按照图象格式存储为相应的图象矩阵。 2函数名： i s o . mhw

调用格式：i so (,[O I H ) m h w I L WH G],其功能是显示灰度图象，并指定灰度级范围[O IH,若不确定数据的范围 LW HG][O I H,可使用空矢量作为参数显示图象，即 i s o (, L WH G] mhw I[)]。 3函数名： d t t . cmx

调用格式： c m x N, d t t

()其功能是计算离散余弦变换矩阵， 返回一个 N N的 D T变换矩阵。 * C4函数名：b kr c . l p o

大多数工程应用的情况。图象编码根据其实施编码所在的数据域划分为空间域编码和变频域编码两大类，此外还有一些新的、基于一些新理论和变换的图象压缩编码方法。本文利用 D T变换和二维小波变换实现图象数据压缩技术，利用 CMta a lb实现图象的压缩和重建，通过对误差图象的分析来反映两种压缩技术的优缺点。 常用的图象数据压缩、编码方法有：空间域编码、变频

调用格式：b k r c A[,n,f n,其功能是应用函 lp o (, m] u )数 f n对图象 A的每个不同 m u×n块进行处理，必要时对 A的四周补 0 u。F n可以是一个内联函数，一个包含函数名的字符串或表达式串。Fn应对 m u Xn块 X进行处理，返回一个矩阵、 向量或标量至 Y Y f n X, l p o。=u () b k r c并不需要 Y与 X同大小， 但仅当 Y与 X同大小时，B与 A同大小。 5函数名：w v d c . aee2调用格式：[,S C]=w v d c (,N wlm’,该函 a e e2 X,’r e ) a数返回矩阵 X的一个 N层小波分解，使用的小波名由字符串 wlm’配，N必须是正整数。 r e匹 a’

域编码等。空间域编码是直接在空间域中进行的图象编码， 变频域编码是在各种变频域进行的图象编码。变频域编码的一

项重要工作就是寻求一个可逆的变换，是图象数据经过这

种变换后，可以用一组非相关数据 (数 )替。把这些系数系代

( )两种图象压缩技术的 M ta三 a Ib实现1基于 DT换的图象压缩技术 . C变将原始图象转换成 8×8大小的块利用 D T变换进行压缩 C与重构，重构时 IC D T仅使用 D T系数的子集。压缩后，由于 C有较小方差的 D T系数对重构的影响较小，仅保留具有较大 C方差的若干个 D T系数，压缩做到在最合理地近似原图象的 C

按其含有图象信息及其对图象主观质量影响的重要程度顺序排列起来，那么，删除一些不重要的系数将不会对重建图象

质量发生重大的影响，从而达到压缩的目的。本文采用的两种压缩方法都是变频域编码。

( )M ta二 a

Ib相关功能及函数介绍Mta a lb具有强大的图象处理工具包函数，按功能可以分

情况下使用最小的系数。对于使用系数的多少，实际上就是压缩比的大小，我们设置一个参数来控制。其 M t a a 1b实现与运行结果如下：编写 Mta a l b函数 d t o p I 1,该函数功能是对图象 I c c m (, ) 1

为以下几类：图象显示，图象文件输入与输出，几何操作，像素值和统计，图象分析与增强，图象滤波，线性二维滤波器设计，图象变换，领域和块操作，二值图象操作，颜色映射和颜色空间转换，图象类型和类型转换，工具包参数获取和设置等。本文使用的 M t a a l b函数主要包括：

进行 D T变换压缩，保留的 D T系数由 1给出，返回原图象， C C 1 重构图象，D T系数图象和误差图象。 C

【收稿日期】2 0— 4 3 08 0— 0【基金项目】河南省科技攻关计划项目(6 42 0 8;许昌学院科研基金项目(07 5 ) 0 22 0 5) 2 0 00

【作者简介】贺勤 ( 9 2 ) 1 8一，男，许昌学院数学科学学院硕士研究生，研究方向为数字图象处理。

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4 . 3.

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