Matlab的圖像壓縮技術(shù)

1、 Matlab的圖像壓縮技術(shù)一目的要求掌握Matlab圖像圖像壓縮技術(shù)原理和方法。理解有損壓縮和無(wú)損壓縮的概念，了解幾種常用的圖像壓縮編碼方式，利用matlab進(jìn)行圖像壓縮算法驗(yàn)證。二實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、觀察顏色映像矩陣的元素>> hot(8)ans =0.3333 0 00.6667 0 01.0000 0 01.0000 0.3333 01.0000 0.6667 01.0000 1.0000 01.0000 1.0000 0.50001.0000 1.0000 1.0000數(shù)據(jù)顯示第一行是1/3紅色，最后一行是白色。2、pcolor顯示顏色映像>> n=16;>&g

2、t; colormap(jet(n);>> pcolor(1:n+1;1:n+1);>> title('Using Pcolor to Display a Color )Map'); 圖2 顯示顏色映像3、colorbar顯示當(dāng)當(dāng)前坐標(biāo)軸的顏色映像>> x,y,z=peaks;>> mesh(x,y,z);>> colormap(hsv);>> axis(-3 3 -3 3 -6 8);>> colorbar; 圖3 顯示當(dāng)前坐標(biāo)軸的顏色映像4、圖像格式轉(zhuǎn)換g=rgb2gray(I);g=rgb

3、2gray(I);>> imshow(g),colorbar; 圖4-1 原圖像saturn.png 圖4-2轉(zhuǎn)換后的圖像5、求解圖像的二唯傅里葉頻譜I=imread('cameraman.tif');>> imshow(I)>>J=fftshift(fft2(I);>> figure;>> imshow(log(abs(J),8,10) 圖5-1 原圖像cameraman.png 圖5-2 頻譜圖將圖像更換一下I=imread('pout.tif');imshow(I)J=fftshift(fft2(

4、I);figure;imshow(log(abs(J),8,10) 圖5-3 原始圖 pout.tif 圖5-4 頻譜圖6、利用DCT變換進(jìn)行圖像壓縮RGB=imread('peppers.png');>> I=rgb2gray(RGB);>> J=dct2(I);>> imshow(log(abs(J),),colormap(jet(64),colorbar 圖6-1 DCT變換后二維變換譜J(abs(J)<10)=0;>> K=idct2(J); %逆變換>> figure,imshow(I)figure,i

5、mshow(K,0 255) 圖6-2 原始圖像 圖6-3 壓縮還原后的圖像仔細(xì)看我們可以發(fā)現(xiàn)，壓縮還原后的圖像比較模糊。7、利用離散余弦變換進(jìn)行JPEG圖像壓縮>> I=imread('cameraman.tif');>> I=im2double(I);>> T=dctmtx(8); %產(chǎn)生二維DCT變換矩陣>> B=blkproc(I,8 8,'P1.*x',T,T'); %改成點(diǎn)乘>> mask=1 1 1 1 0 0 0 0;1 1 1 0 0 0 0 0;1 1 0 0 0 0 0 0

6、;1 0 0 0 0 0 0 0 ;zeros(4,8) %二值掩膜用來(lái)壓縮DCT系數(shù)mask = 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0>> B2=blkproc(B,8 8,'P1*x',mask); %只保留10個(gè)系數(shù)>> I2=blkproc(B2,8 8,'P1*x*P2',T,T'); %逆DCT >

7、> subplot(1,2,1);>> imshow(I);title('原圖像');>> subplot(1,2,2);>> imshow(I2);title('壓縮圖像'); 圖7-1 原圖像和第一種壓縮后的圖像>> mask=1 1 0 0 0 0 0 0;1 0 0 0 0 0 0 0 ;zeros(6,8)mask = 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

8、 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 圖7-2 原圖像和第二種壓縮后的圖像>> mask=1 0 0 0 0 0 0 0 ;zeros(7,8)mask = 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 圖7-3 原圖像和第三種壓縮后的圖像比較三種情況。mask舍棄系數(shù)越多，圖像越模糊。壓縮應(yīng)在最合理近似原圖像下使用最少系數(shù)。1、圖像中哪些信

9、息主要，哪些信息次要？需要傳達(dá)給別人的部分是主要的。其他是次要的。例如肖像圖片，肖像部分是主要的，其背景是次要的。為了證明當(dāng)時(shí)的場(chǎng)景，場(chǎng)景就是主要的了，而人物就變成次要的。描述風(fēng)景，人物是次要的，背景是主要的。主要和次要是相對(duì)的。DCT變換后 圖像變成了1.0 代號(hào) 0 的就是次要 冗余信息 1 就是主要信息 DCT變換 主要作用就是把圖像信息集中在較小的一部分 利于圖像處理。2、簡(jiǎn)述離散余弦變換原理。DCT變換和FFT變換都屬于變換壓縮方法(TransformCompression)，變換壓縮的一個(gè)特點(diǎn)是將從前密度均勻的信息分布變換為密度不同的信息分布。在圖像中，低頻部分的信息量要大于高頻部分的信息量，盡管低頻部分的數(shù)據(jù)量比高頻部分的數(shù)據(jù)量要小的多。例如刪除掉占50%存儲(chǔ)空間的高頻部分，信息量的損失可能還不到5%。壓縮過(guò)程為：（1） 首次將輸入圖像分解為8*8或16*16的塊，然后對(duì)每個(gè)子塊進(jìn)行DCT變換。（2） 將變換后得到的量化的DCT系數(shù)進(jìn)行編碼和傳送形成壓縮后電腦圖像格式。解壓過(guò)程：（1） 對(duì)每個(gè)8*8或16*16的塊進(jìn)行DCT反變換。（2