Matlab的圖像壓縮技術

1、 Matlab的圖像壓縮技術一目的要求掌握Matlab圖像圖像壓縮技術原理和方法。理解有損壓縮和無損壓縮的概念，了解幾種常用的圖像壓縮編碼方式，利用matlab進行圖像壓縮算法驗證。二實驗內(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顯示當當前坐標軸的顏色映像>> x,y,z=peaks;>> mesh(x,y,z);>> colormap(hsv);>> axis(-3 3 -3 3 -6 8);>> colorbar; 圖3 顯示當前坐標軸的顏色映像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。為了證明當時的場景，場景就是主要的了，而人物就變成次要的。描述風景，人物是次要的，背景是主要的。主要和次要是相對的。DCT變換后 圖像變成了1.0 代號 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)，變換壓縮的一個特點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%存儲空間的高頻部分，信息量的損失可能還不到5%。壓縮過程為：（1） 首次將輸入圖像分解為8*8或16*16的塊，然后對每個子塊進行DCT變換。（2） 將變換后得到的量化的DCT系數(shù)進行編碼和傳送形成壓縮后電腦圖像格式。解壓過程：（1） 對每個8*8或16*16的塊進行DCT反變換。（2