基于DCT的圖像壓縮MATLAB實驗6.0

1、基于DCT的圖像壓縮MATLAB實驗版本6.0物理與電子工程系電子科學(xué)與技術(shù)1203班李淵壓縮數(shù)據(jù)輸出熵編碼量化圖像輸入DCT變換圖像輸入基于DCT圖像壓縮編碼過程的流程圖。碼表量化表在編碼過程中，首先利用二維DCT把每個子塊轉(zhuǎn)變成64個變換系數(shù)。利用二維DCT把每個子塊轉(zhuǎn)變成64個DCT變換系數(shù)，其中8×8圖像變換矩陣左上角的第一個數(shù)值直流分量，我們通常稱之為DC系數(shù)，它表達的是8×8空域圖像子塊像素值的平均值，其余63個系數(shù)則是交流分量，稱作AC系數(shù)。DCT系數(shù)的量化量化是圖像有損壓縮中造成復(fù)原圖像質(zhì)量下降的重要原因之一，其目的是為了減小非“0”系數(shù)的幅度、增加“0”值

2、系數(shù)，對系數(shù)值的量化間距進行劃分規(guī)整，從而達到進一步壓縮數(shù)據(jù)的目的。量化系數(shù)的編碼01561415272824713162629423812172530414391118243140445310192332394552542022333846515560213437475056596135364849575862638×8經(jīng)過DCT變換后，直流系數(shù)的值比較大，并且相鄰塊的DC系數(shù)數(shù)值上變化幅度較小。因此，對于直流分量，采用差分脈沖調(diào)制編碼(DPCM)，即對對本塊和前一塊的直流分量之差Diff=DCiDCil(i為塊號)編碼。其它63交流(AC)系數(shù)，采用了“之”字型(Z追一Zag)的

3、排列方法，實驗程序：I=imread('C:Users李淵Desktop1.jpg');%讀取圖像I=rgb2gray(I);%轉(zhuǎn)化為灰度圖像I=double(I);%同態(tài)濾波處理f=fft2(I);%采用傅里葉變換g=fftshift(f);%數(shù)據(jù)矩陣平衡M,N=size(f);d0=10;r1=0.5;rh=2;c=4;n1=floor(M/2);n2=floor(N/2);for i=1:M %主循環(huán) for j=1:N d=sqrt(i-n1)2+(j-n2)2); h=(rh-r1)*(1-exp(-c*(d.2/d0.2)+r1; g(i,j)=h*g(i,j);

4、endend %循環(huán)結(jié)束g=ifftshift(g);g=uint8(real(ifft2(g);%DCT變換J=im2double(g);%存儲類型轉(zhuǎn)化為雙精度浮點類型T=dctmtx(8);%離散余弦變換矩陣，得到8DCT矩陣，然后量化B=blkproc(J,8 8,'P1*x*P2',T,T');%對源圖像進行DCT變換mask1=1 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 00 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0

5、 0;%量化系數(shù)為1mask2=1 1 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 00 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0;%量化系數(shù)為2mask3=1 1 1 1 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 00 0 0 0 0 0 0 0;%量化系數(shù)為3mask6=1 1 1 1 0 0 0 01

6、 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 00 0 0 0 0 0 0 0;%量化系數(shù)為6mask10=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 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 0;%量化系數(shù)為10mask16=1 1 1 1 1 1 0 01 1 1 1 1 0 0 01 1 1 0 0 0 0 0

7、1 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 0;%量化系數(shù)為16mask21=1 1 1 1 1 1 0 01 1 1 1 1 0 0 01 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 01 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0;%量化系數(shù)為21mask28=1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 0 01 1 1 1 1 0 0 01 1 1 1 0 0 0 01 1 1 0 0 0 0

8、 01 1 0 0 0 0 0 01 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0;%量化系數(shù)為28B1=blkproc(B,8 8,'P1.*x',mask1);%數(shù)據(jù)壓縮，丟下右下角高頻數(shù)據(jù)J1=blkproc(B1,8 8,'P1*x*P2',T',T);%進行DCT反變換B2=blkproc(B,8 8,'P1.*x',mask2);%數(shù)據(jù)壓縮，丟下右下角高頻數(shù)據(jù)J2=blkproc(B2,8 8,'P1*x*P2',T',T);%進行DCT反變換B3=blkproc(B,8 8,'P1

9、.*x',mask3);%數(shù)據(jù)壓縮，丟下右下角高頻數(shù)據(jù)J3=blkproc(B3,8 8,'P1*x*P2',T',T);%進行DCT反變換B6=blkproc(B,8 8,'P1.*x',mask6);%數(shù)據(jù)壓縮，丟下右下角高頻數(shù)據(jù)J6=blkproc(B6,8 8,'P1*x*P2',T',T);%進行DCT反變換B10=blkproc(B,8 8,'P1.*x',mask10);%數(shù)據(jù)壓縮，丟下右下角高頻數(shù)據(jù)J10=blkproc(B10,8 8,'P1*x*P2',T',T)

10、;%進行DCT反變換B16=blkproc(B,8 8,'P1.*x',mask16);%數(shù)據(jù)壓縮，丟下右下角高頻數(shù)據(jù)J16=blkproc(B16,8 8,'P1*x*P2',T',T);%進行DCT反變換B21=blkproc(B,8 8,'P1.*x',mask21);%數(shù)據(jù)壓縮，丟下右下角高頻數(shù)據(jù)J21=blkproc(B21,8 8,'P1*x*P2',T',T);%進行DCT反變換B28=blkproc(B,8 8,'P1.*x',mask28);%數(shù)據(jù)壓縮，丟下右下角高頻數(shù)據(jù)J28=b

11、lkproc(B28,8 8,'P1*x*P2',T',T);%進行DCT反變換figure;subplot(331);imshow(I,);title('原始圖像');subplot(332);imshow(J1,);title('量化系數(shù)為1');subplot(333);imshow(J2,);title('量化系數(shù)為2');subplot(334);imshow(J3,);title('量化系數(shù)為3');subplot(335);imshow(J6,);title('量化系數(shù)為6')

12、;subplot(336);imshow(J10,);title('量化系數(shù)為10');subplot(337);imshow(J16,);title('量化系數(shù)為16');subplot(338);imshow(J21,);title('量化系數(shù)為21');subplot(338);imshow(J28,);title('量化系數(shù)為28');imwrite(I,'C:Users李淵Desktopc1.jpg'); imwrite(J1,'C:Users李淵Desktopc2.jpg'); f1=i

13、mfinfo('C:Users李淵Desktopc1.jpg'); f2=imfinfo('C:Users李淵Desktopc2.jpg'); r=f1.FileSize/f2.FileSize; disp(r);%壓縮比方法 0.1228 I=double(I); I1=double(J1); Row,Col=size(I); Row,Col=size(I1); MSE=sum(sum(I-I1).2)/(Row*Col);%均方誤差計算公式 PSNR=10*log10(2552/MSE);%峰值信噪比計算公式%記錄量化系數(shù)為1的壓縮比、均方誤差、峰值信噪比i

14、mwrite(I,'C:Users李淵Desktopc1.jpg'); imwrite(J2,'C:Users李淵Desktopc2.jpg'); f1=imfinfo('C:Users李淵Desktopc1.jpg'); f2=imfinfo('C:Users李淵Desktopc2.jpg'); r=f1.FileSize/f2.FileSize; disp(r);%壓縮比方法 0.4410 I=double(I); I2=double(J2); Row,Col=size(I); Row,Col=size(I2); MSE=su

15、m(sum(I-I2).2)/(Row*Col);%均方誤差計算公式 PSNR=10*log10(2552/MSE);%峰值信噪比計算公式%記錄量化系數(shù)為2的壓縮比、均方誤差、峰值信噪比imwrite(I,'C:Users李淵Desktopc1.jpg'); imwrite(J3,'C:Users李淵Desktopc2.jpg'); f1=imfinfo('C:Users李淵Desktopc1.jpg'); f2=imfinfo('C:Users李淵Desktopc2.jpg'); r=f1.FileSize/f2.FileSiz

16、e; disp(r);%壓縮比方法 0.3074 I=double(I); I3=double(J3); Row,Col=size(I); Row,Col=size(I3); MSE=sum(sum(I-I3).2)/(Row*Col);%均方誤差計算公式 PSNR=10*log10(2552/MSE);%峰值信噪比計算公式%記錄量化系數(shù)為3的壓縮比、均方誤差、峰值信噪比imwrite(I,'C:Users李淵Desktopc1.jpg'); imwrite(J6,'C:Users李淵Desktopc2.jpg'); f1=imfinfo('C:User

17、s李淵Desktopc1.jpg'); f2=imfinfo('C:Users李淵Desktopc2.jpg'); r=f1.FileSize/f2.FileSize; disp(r);%壓縮比方法 0.1902 I=double(I); I6=double(J6); Row,Col=size(I); Row,Col=size(I6); MSE=sum(sum(I-I6).2)/(Row*Col);%均方誤差計算公式 PSNR=10*log10(2552/MSE);%峰值信噪比計算公式%記錄量化系數(shù)為6的壓縮比、均方誤差、峰值信噪比imwrite(I,'C:Us

18、ers李淵Desktopc1.jpg'); imwrite(J10,'C:Users李淵Desktopc2.jpg'); f1=imfinfo('C:Users李淵Desktopc1.jpg'); f2=imfinfo('C:Users李淵Desktopc2.jpg'); r=f1.FileSize/f2.FileSize; disp(r);%壓縮比方法 0.1492 I=double(I); I10=double(J10); Row,Col=size(I); Row,Col=size(I10); MSE=sum(sum(I-I10).2

19、)/(Row*Col);%均方誤差計算公式 PSNR=10*log10(2552/MSE);%峰值信噪比計算公式%記錄量化系數(shù)為10的壓縮比、均方誤差、峰值信噪比imwrite(I,'C:Users李淵Desktopc1.jpg'); imwrite(J16,'C:Users李淵Desktopc2.jpg'); f1=imfinfo('C:Users李淵Desktopc1.jpg'); f2=imfinfo('C:Users李淵Desktopc2.jpg'); r=f1.FileSize/f2.FileSize; disp(r);

20、%壓縮比方法 0.1228 I=double(I); I16=double(J16); Row,Col=size(I); Row,Col=size(I16); MSE=sum(sum(I-I16).2)/(Row*Col);%均方誤差計算公式 PSNR=10*log10(2552/MSE);%峰值信噪比計算公式%記錄量化系數(shù)為16的壓縮比、均方誤差、峰值信噪比imwrite(I,'C:Users李淵Desktopc1.jpg'); imwrite(J21,'C:Users李淵Desktopc2.jpg'); f1=imfinfo('C:Users李淵De

21、sktopc1.jpg'); f2=imfinfo('C:Users李淵Desktopc2.jpg'); r=f1.FileSize/f2.FileSize; disp(r);%壓縮比方法 0.1087 I=double(I); I21=double(J21); Row,Col=size(I); Row,Col=size(I21); MSE=sum(sum(I-I21).2)/(Row*Col);%均方誤差計算公式 PSNR=10*log10(2552/MSE);%峰值信噪比計算公式%記錄量化系數(shù)為21的壓縮比、均方誤差、峰值信噪比imwrite(I,'C:Users李淵Desktopc1.jpg'); imwrite(J28,'C:Users李淵Desktopc2.jpg'); f1=imfinfo('C:Users李淵Desktopc1.jpg'); f2=imfinfo