1、宁夏师范学院数学与计算机科学学院多媒体实验报告实验序号：7 实验项目名称：图像压缩 学 号 45 姓 名 赵国秀 专业、班级 11 计本班实验地点 文科楼 222 指导教师 曹生林 时间 2014.5.27一、 实验目的及要求a) 理解有损压缩和无损压缩的概念；b) 理解图像压缩的主要原则和目的； c) 了解几种常用的图像压缩编码方式。d) 利用 MATLAB 程序进行图像压缩。二、 实验设备（环境）及要求1 计算机；2 MATLAB 等程序；3 移动式存储器（软盘、U 盘等） 。4 记录用的笔、纸。三、 实验内容与步骤1 打开计算机，启动 MATLAB 程序；2 调入数字图像，并进行数据的变
2、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Matlab 源程序如下：clcclear allI=imread(F:素材11.jpg);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a1=16 11 10 16 24 40 51 61;12 12 14 19 26 58 60 55;14 13 16 24 40 57 69 56;14 17 22 29 51 87 80 62;18 22 37 56 68 109 103 77;24 35 55 64 81 104 113 92;49 64 7
3、8 87 103 121 120 101;72 92 95 98 112 100 103 99 ;for i=1:8:512for j=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)0.03)=0;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for i=1:8:512for j=1:8:512P=I3(i:i+7,j:j+7).*a1; %反量化K=T*P*T;I4(i:i+7,j:j+7
4、)=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=1 1 1 1 0 0 0 01 1 1 0 0 0 0 01 1 0 0 0 0 0 01 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 ; %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,8 8,P1.*x,ma
5、sk); %只保留 DCT 变换的 10 个系数I2=blkproc(B2,8 8,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);figure;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四、 实验结果与数据处理思考题：1.图像中哪些信息是主要的，哪些信息是次要的？答：图像中需要传达给别人的那一部分信息是主要的，其他的是次要的。2.简述离散余弦变换（DCT）和哈弗曼的原理。答：离散余弦
6、变换原理：用 DCT 压缩图像的过程为：(1)首先将输入图像分解为 88 或 1616 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 88 或 1616 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。哈弗曼编码原理：1）将信号源的符号按照出现概率递减的顺序排列。2）将最下面的两个最小出现概率进行合并相加，得到的结果作为新符号的出现概率。3）重复进行步骤 1 和 2 直到概率相加的结果等于 1 为止。4）在合并运算时，概率大的符号用编码 0 表示，概率小的符号用编码 1 表示。5）记录下概率为 1 处到当前信号源符号之间的 0，l 序列，从而得到每个符号的编码成绩六、教师评语签名： 日期： 年 月 日
