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毕业设计-基于DCT变换的图像压缩技术的研究，共44页，19356字，附答辩PPT
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。离散余弦变换常被认为是对语音和图像信号进行变换的最佳方法，图像经过离散余弦变换后，其低频分量都集中在左上角，高频分量分布在右下角。由于该低频分量包含了图像的主要信息，而高频与之相比，就不那么重要了，所以可以忽略高频分量，从而达到压缩的目的。本文的主要内容是对基于离散余弦变换的JPEG图像压缩编码算法进行研究，并利用MATLAB软件进行仿真。首先说明了图像压缩在现代通信中的必要性和可行性，然后阐述图像压缩的基本原理和方法，并对基于离散余弦变换的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，详细介绍了编码中离散余弦变换、量化、熵编码和霍夫曼编码等模块的原理及各模块的功能分析。通过MATLAB仿真表明基于离散余弦变换的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。
关键词：离散余弦变换，图像压缩，MATLAB

ABSTRACT
With the development of science and technology, image compression technology has attracted more and more attention. Discrete cosine transform is often considered to be the best method to transform the voice and image signal, the image by discrete cosine transform, the low frequency components are concentrated in the upper left corner, the high frequency component distribution in the lower right corner. Because of the low frequency component contains the main information of the image, while the high frequency compared with it, will be less important, so we can ignore the high frequency components, so as to achieve the purpose of compression. The main content of this paper is on the JPEG discrete cosine transform image compression coding algorithm based on study, and the use of MATLAB software simulation. First explained the necessity and feasibility of image compression in modern communications, and then discusses the basic principles and methods of image compression, and the JPEG image compression algorithm based on discrete cosine transform is studied in detail, introduces the process and method of JPEG coding, introduces in detail the principle analysis of the DCT transform coding, quantization, entropy coding and Hoffman coding module and the function of each module. Through the MATLAB simulation results show that the JPEG discrete cosine transform image compression method based on simple, convenient, can guarantee a higher compression ratio, but also ensure a better image quality.
KEY WORDS：discrete cosine transform，image compression，MATLAB

目 录
第一章 绪 论 1
1.1 课题背景及研究意义 1
1.2 图像压缩技术的研究现状与发展趋势 2
1.3 本文研究的主要内容 3
第二章 图像压缩理论基础 4
2.1 图像压缩基本原理 4
2.2 图像压缩系统 4
2.3 图像压缩方法 5
2.3.1 无损压缩 5
2.3.2 有损压缩 6
2.4 静态图像压缩标准 7
2.4.1 JPEG压缩标准 7
2.4.2 JPEG2000压缩标准 8
第三章 基于DCT的图像压缩技术 9
3.1 离散余弦变换原理 9
3.2 DCT在图像压缩中的应用 10
3.3 基于DCT的图像压缩编码步骤 11
3.3.1 基于DCT的图像压缩编码流程图 13
3.3.2 DCT系数的量化 14
3.3.3 量化系数的编排 14
3.3.4 DC系数的编码 14
3.3.5 AC系数的编码 16
3.3.6 组成位数据流 17
第四章 基于DCT的图像压缩的MATLAB仿真实现 21
4.1 MATLAB简介 21
4.2 DCT的编程实现 23
4.3 程序流程图 27
4.4 MATLAB仿真结果分析 27
4.5 本章小结 29
第五章 全文总结 30
参考文献 31
致 谢 33
毕业设计小结 34
附 录 35

主要技术指标
图像的质量评价方法主要有两种：一种是主观评价，另一种是客观评价。主观评价直接反映人眼的视觉感受，主要从亮度、色调、饱和度和细节分辨等方面入手，但因观察者个体差异、人力成本较高等原因而存在许多不足之处。通常客观评价的方法应用更广泛。常用的客观评价方法和标准有压缩比（CR）和峰值信噪比（PSNR）两种。再根据不同的量化系数得到不同的压缩比和峰值信噪比。
设待评价图像和标准图像0的大小是MN,常用客观评价指标定义如下:
压缩比：r=/0 不同的量化系数压缩比也不同（量化系数分别为：1、3、5、10、15等）
由于量化系数不同得到的峰值信噪比也不同，根据均方差得出峰值信噪比。
均方差： MSE =
式中，运算符Q表示在计算前，为使计算值与人眼视觉感受一致而进行的某种预处理，如对数处理、幂处理等。常用的Q为K，其中K1,K2,K3,b均为常数。
峰值信噪比： PSNR=10 ， 式中，为图像的最大灰度值。

本文研究的主要内容
本课题研究的内容是基于DCT的图像压缩技术和利用MATLAB进行仿真实现。
第一章：简述图像压缩的研究意义、现状及发展趋势。
第二章：简要介绍图像压缩的基本原理、方法及静态图像的压缩标准，重点介绍基于DCT的JPEG图像压缩标准；通过对比JPEG和JPEG2000，总结出两种压缩标准的特点。
第三章：对离散余弦变换（DCT）原理和应用进行介绍，详细描述基于DCT的图像压缩编码的步骤和流程图，其中包括DCT系数量化和量化系数的编码等。
第四章：利用MATLAB软件仿真实现基于DCT的图像压缩。通过对图片的压缩编码，总结出DCT在图像压缩方面的优势。