利用dct变换进行图像压缩的matlab程序

摘要

摘要

随着科学技术的发展,图像压缩技术越来越引起人们的关注。为此从众多的图像压缩编码标准中选取了基于DCT变换的JPEG图像压缩编码算法进行研究，并通过对比分析各种软件特性选取了MATLAB进行实验仿真。

首先说明了图像压缩在现代通信中的必要性和可行性，然后讲述了MATLAB及其图像处理工具箱的相关知识，并对基于DCT变换的JPEG图像压缩算法进行了详细的研究，重点介绍了JPEG压缩编码的具体过程和方法 ,详细介绍了编码中DCT变换、量化、熵编码和霍夫曼编码等模块的原理和数学推导以及各模块的功能分析。最后应用MATLAB进行了实验仿真并分析结果得出结论。

实验结果表明基于DCT 变换的JPEG 图像压缩方法简单、方便,既能保证有较高的压缩比，又能保证有较好的图像质量，应用MATLAB仿真出来的结果较好的反应了其编码算法原理。

关键词 JPEG图像压缩；DCT；MATLAB；图像处理工具箱

I

目 录

摘要 ..................................................................................................

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。

维普资讯

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

( muai l No1 7 Cu l v y .0 ) te

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

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。

维普资讯

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

( muai l No1 7 Cu l v y .0 ) te

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

附件1： 学 号：

0120818700223

课 程 设 计

题 目 学 院 专 业 班 级 姓 名 指导教师

MATLAB课程设计 信息工程学院 通信工程专业 通信0806班

邱 帆 郭志强

2010 年 12 月 15 日

附件2：

课程设计任务书

学生姓名： 邱 帆 专业班级： 通信0806 指导教师： 郭志强 工作单位： 武汉理工大学

题 目: 基于MATLAB图像变换及压缩编码 初始条件：

1) MATLAB2009软件 2) MATLAB图像处理相关书籍 3) 数字信号处理与图像处理基础知识

要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写

等具体要求）

1) 读入图像并对图像进行傅利叶变换、小波变换、小波包变换、离散余弦变换、离散

沃尔什变换，二维哈达玛变换。

2) 分别采用小波变换和离散余弦变换对图像进行压缩，并与原图像进行比较。

时间安排：

第12周：安排任务，分组

第13-14周：设计仿真，撰写报告 第15周：完成设计，提交报告，

实验五 基于DCT的数字图像压缩及Matlab实现

实验报告

一．实验目的

1.了解DCT以及基于DCT的图片压缩的方法和步骤； 2.学会图片压缩的方法

二．实验仪器

PC机（安装Windows98、Windows2000或者Windows XP或以上），Matlab软件。

三．实验原理

（1）DCT的定义

DCT变换利用傅立叶变换的性质，采用图像边界褶翻将图像变换为偶函数形式，然后对图像进行二维傅立叶变换，变换后仅包含余弦项，所以称之为离散余弦变换。

（2）DCT和图像压缩

DCT编码属于正交变换编码方式，用于去除图像数据的空间冗余。变换编码就是将图像光强矩阵(时域信号)变换到系数空间(频域信号)上进行处理的方法。在空间上具有强相关的信号，反映在频域上是在某些特定的区域

内能量常常被集中在一起，或者是系数矩阵的分布具有某些规律。我们可以利用这些规律在频域上减少量化比特数，达到压缩的目的。

图像经DCT变换以后，DCT系数之间的相关性已经很小，而且大部分能量集中在少数的系数上，因此，DCT变换在图像压缩中非常有用，是有损图像压缩国际标准JPEG的核心。从原理上讲可以对整幅图像进行DCT变换，但由于图像各部位上细节的丰富程度不同，这种整体处理

基于DCT域水印技术的图像信息隐藏方法研究

摘要：数字水印是将特定的数字信息(水印)隐藏于数字化的多媒体数据(如图像、声音、视频和文本等)中，而不影响原数据的效果，并且可以从这些数据信息中部分地或全部地恢复出来，以达到版权保护的目的。作为一门新兴的学科，数字水印有许多理论与实际技术问题善待解决。本文主要是改进目前许多图像隐形水印算法在嵌入强度和含水印图像的质量评价等方面存在的问题，设计了一个较完整的基于DCT域的图像隐形水印算法，使该算法较好地兼顾不可感知性、稳健性和安全性。

本算法在充分考虑人类视觉系统掩蔽特性的基础上，首先把原图像各8×8块按Hilbert扫描顺序排列, 然后在原图像分块的Hilbert序列中选取一块图像的DCT域的三个中频分量之间嵌入水印。嵌入水印具有很好的透明性，水印嵌入强度是与原图像特征相自适应的。同时，水印的提取无须求助于原图像。此外，实验结果也证明，该方法对图像调整、JPEG压缩和锐化图像等攻击具有较高的鲁棒性，是一种行之有效的水印嵌入方法。

关键词：DCT；水印；信息隐藏；鲁棒性；不可见性，嵌入强度;离散余弦变换;

- 1 -

DCT-based domain of information hiding te

论文可以浏览,但请勿抄袭。

第35卷(2007)第8期　　　　　　　　　　　　　　计算机与数字工程　　　　　　　　　　　　　109

基于DCT变换的图像数字水印算法

徐世刚　李　娟　胡　广

1)

1)

2)

3

)

(武汉科技大学电子信息工程系1)　武汉　430081)(华中科技大学电子信息工程系2　武汉　430074)

摘　要　数字水印技术在保护数据信息安全和版权方面有着重要的应用。对基本DCT域图像数字水印算法进行改进,该算法采用可视的二值图像作为水印信息,利用人类视觉系统(HVS)的冗余特性,将图像块进行分类,并结合边缘检测和Arnold型置乱变换加密,通过在图像块DCT域中修改低频区DC分量来嵌入不同强度的水印。,该算法生成的水印是不可见的,并且对常见的图像处理和噪声干扰具有较好的鲁棒性。

关键词　数字水印　边缘检测　图像置乱　Arnold变换中图分类号　TP391

1　,

、声音、文档、图书、视频等数字产品中,用以证明原始作者对其作品的所有权,并作为鉴定、起诉非法侵权的证据,同时通过对水印的检测和分析,验证数字信息的完整可靠性,从而成为知识产权保护和数字多媒体防伪的有效手段。一般认为数字水印应具有安全性(可证明性)、隐形性(不可感知性)、稳健性(鲁棒性)和自

武汉理工大学《Matlab课程设计》课程设计

课程设计任务书

学生姓名： 叶枫 专业班级： 通信zy1201班 指导教师： 姜宁 工作单位： 信息工程学院 题 目: 利用MATLAB仿真软件系统进行图像的数据分析 初始条件：

1.MATLAB软件。2.数字信号处理与图像处理基础知识。

要求完成的主要任务:

读取图像并求出图像的最大值、最小值、均值、中值、和、标准差、

两图像的协方差、相关系数等。

课程设计的目的：

1．理论目的

课程设计的目的之一是为了巩固课堂理论学习，并能用所学理论知识正确分析信号处理的基本问题和解释信号处理的基本现象。 2．实践目的

课程设计的目的之二是通过设计具体的图像信号变换掌握图像和信号处理的方法和步骤。

时间安排：

序 阶段内容 号 1 方案设计 2 软件设计 3 系统调试 4 答辩 合 计

所需时间 2天 2天 1天 1天 6天 指导教师签名： 年 月 日 系主任（或责任教师）签名：

2.数据采集

2.1 MATLAB的读取方法

2.1.1图像的读取

从电脑中调用保存的图片两张，图像为800*600和800*600像素保存为zy1.jpg和zy2.jpg，如图1.1和1.2所示

图2.1 zy1

图2.2 zy2

Matlab显示图像的最基本的手段是使用image函数。该函数还产生了图像对象的句柄，并允许对对象的属性进行设置，利用图像读取函数imread()可完成图形图像文件的读取。

利用函数存放在电脑中的两张图片zy1.jpg和zy2.jpg，并将其分别存储到名为Y和F的数组中，其具体实现程序如下，得到结果如图2.3

Y=imread('F:\zy1.jpg'); F=imread('F:\zy2.jpg');

image（F）

图2.3 读取图片

上述张图片满足像素要求，但图像为彩图，不是灰度图，无法进行接下来的分析，需将彩图转换为灰度图，利用MATLAB中的rgb2gray（）命令实现RGB图像到灰度图像的转化。转化后在使用命令isgray（）判断图像是否变为灰度图，如果是灰度图将返回为1，不是将返回0。灰度图转换成功后，将转化后的灰度图读取出来。

灰度转换程序如下： Y=rgb2gray(Y); F=rgb2gray(F);

（2009届）

本科毕业设计（论文）资料

基于小波变换的彩色图像压缩编码 题 目 名 称： 算法的MATLAB实现 学 院（部）： 计算机与通信工程学院 专 业： 通信工程 学 生 姓 名： 李娜 班 级： 通信052班 学号0540820211 指导教师姓名： 刘立 职称 副教授 最终评定成绩：

湖南工业大学教务处

2009届

本科毕业设计（论文）资料

第一部分 毕业论文

（2009届）

本科毕业设计（论文）

基于小波变换的彩色图像压缩编码算法

的MATLAB实现

学 院（部）： 计算机与通信工程学院 专 业： 通信工程 学 生 姓 名： 李娜 班