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JPEG压缩的MATLAB代码-Image-Compression: 实现JPEG有损图像压缩、Otsu阈值及色度降采样等功能

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简介:
本项目提供了一套基于MATLAB的JPEG图像压缩工具包,涵盖有损压缩、Otsu阈值分割和色度降采样等关键技术。 JPEG压缩的MATLAB代码使用用户定义的离散大小块中的图像阈值OTSU方法进行处理,这取决于图像是灰度还是RGB格式。 对于RGB图像:如果图像是RGB,则首先提取其亮度(Y)和色度分量(Cb, Cr),然后对色度部分进行降采样。这是因为人眼对亮度变化比颜色差异更敏感,因此在压缩过程中可以丢弃更多颜色信息而不影响视觉效果。JPEG格式将8位的RGB数据转换为8位的YCbCr数据。 接下来,我们将亮度分量分离到单独的数据通道中,并使用DCT(离散余弦变换)算法对每个(N×N)块进行处理以进一步压缩图像。然后应用OTSU阈值化方法来确定每个块的重要性等级:根据最小类别方差的原则,强度值高于该标准的像素将获得更高的排名。 最后,依据上述排名结果量化各数据块,并将其编码为压缩后的形式,同时存储这些信息在不同的矩阵中以备后续使用。

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客服
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  • JPEGMATLAB-Image-Compression: JPEGOtsu
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    本项目提供了一套基于MATLAB的JPEG图像压缩工具包,涵盖有损压缩、Otsu阈值分割和色度降采样等关键技术。 JPEG压缩的MATLAB代码使用用户定义的离散大小块中的图像阈值OTSU方法进行处理,这取决于图像是灰度还是RGB格式。 对于RGB图像:如果图像是RGB,则首先提取其亮度(Y)和色度分量(Cb, Cr),然后对色度部分进行降采样。这是因为人眼对亮度变化比颜色差异更敏感,因此在压缩过程中可以丢弃更多颜色信息而不影响视觉效果。JPEG格式将8位的RGB数据转换为8位的YCbCr数据。 接下来,我们将亮度分量分离到单独的数据通道中,并使用DCT(离散余弦变换)算法对每个(N×N)块进行处理以进一步压缩图像。然后应用OTSU阈值化方法来确定每个块的重要性等级:根据最小类别方差的原则,强度值高于该标准的像素将获得更高的排名。 最后,依据上述排名结果量化各数据块,并将其编码为压缩后的形式,同时存储这些信息在不同的矩阵中以备后续使用。
  • JPEGMATLAB-JPEG-Compression:JPEG
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    JPEG-Compression 是一个使用 MATLAB 实现 JPEG 图像压缩算法的项目。该项目提供了从量化到编码等一系列核心步骤的源码,便于学习和研究图像处理技术。 JPEG压缩的Matlab项目旨在使用JPEG技术对预加载图像进行压缩处理。该过程将原始图像转换为一组二进制代码(1和0)。随后通过解压重建出原图,但在这一过程中会引入一些噪声,导致最终输出与初始输入不完全一致。此外,该项目还会计算所用的压缩算法对应的信噪比。 程序首先将图像转化为矩阵形式以进行后续处理,并在图像上应用8x8离散余弦变换(DCT)和量化步骤。默认情况下采用量化因子Qk=1来调整系数值。对于直流DC(即1号位置)和交流AC系数,分别使用了可变游程编码技术对它们进行了编码。 压缩后的数据被解码为比特流,并保存到输出文件中以备后续处理或传输。在接收端,则按照相反的操作流程进行工作:从比特流开始重建图像,最终恢复原始版本的图像内容。
  • JPEGMatlab
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    本项目提供了一套用于JPEG图像压缩的MATLAB代码,实现了从DCT变换到量化、编码等关键步骤。适合研究与教学使用。 《数字图像处理》课程根据老师上课讲述的JPEG压缩原理,在MATLAB 2018a环境下完成的代码是基于彩色图像的。如果有其他要求,只需在此基础上进行轻微改动即可。
  • JPEG
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    《JPEG图像的压缩实现》一文探讨了JPEG标准在数字图像压缩中的应用原理和技术细节,介绍了量化、离散余弦变换等关键步骤,并提供了实践案例。 JPEG(联合图像专家小组)是一种广泛使用的数字图像处理有损压缩标准,在保持可接受的图像质量的同时显著减小文件大小。在这个项目中,你需要找到一个包含JPEG编码器和解码器的MATLAB实现。 编码器(Encoder.m)是JPEG压缩过程的核心部分,它将原始图像数据转换为适合存储和传输的形式。主要步骤如下: 1. **颜色空间转换**:通常RGB图像会被转成YCbCr色彩空间,因为亮度信息由Y分量表示,而色度信息则包含在Cb和Cr中,这有利于压缩。 2. **分块处理**:将整个图像划分为8x8像素的块。这是因为JPEG中的离散余弦变换(DCT)是在每个这样的小区域上进行的。 3. **离散余弦变换(DCT)**:通过应用DCT到每一个8x8块,空间域的数据被转换成频率系数形式,这使得高频细节信息更容易压缩处理。 4. **量化**(Quantization.m):对DCT系数执行非线性量化操作以减少文件大小。高频率成分的精度会降低,并且这一过程可以通过预先定义的表来调整质量因子。 5. **熵编码**:通过哈夫曼或算术编码等方法,进一步压缩经过量化的数据,包括zigzag排序和游程编码步骤,从而减小最终的数据体积。 解码器(Decoder.m)则执行相反的过程,即从压缩后的数据恢复原始图像。主要步骤如下: 1. **熵解码**:对熵编码的数据进行解析以获得量化后的DCT系数。 2. **逆量化**:使用与编码时相同的表来还原这些系数的精度。 3. **逆离散余弦变换(iDCT)**:将经过逆量化的数据转换回像素空间,从而恢复原始图像的信息内容。 4. **重组和反色空间转换**:所有块的数据被重新组装,并通过YCbCr到RGB的颜色空间反转换来获得最终的重构图像。 项目还包括其他辅助函数如`ReSize.m`用于调整图像尺寸,可能还有JPEG压缩简化版本(例如JPEG_S.m)以及另一种解码实现方式(比如iJPEG.m)。此外也有DCT和量化过程对应的正向和逆向处理文件(分别为DCT_Quant.m和iDCT_Quant.m)。 通过这个MATLAB的实现方案,你可以深入理解JPEG图像压缩的工作原理,并且可以根据自己的需求调整参数来探索不同设置对最终图像质量和压缩率的影响。这对于学习数字图像处理技术以及了解媒体存储与传输机制非常有用。
  • JPEGVC
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    本项目旨在通过Visual C++编程语言实现JPEG图像文件的高效压缩与解压功能,提供源代码示例和详细注释,帮助开发者理解和应用JPEG标准。 JPEG(联合图像专家小组)是一种广泛应用于数字图像处理领域的有损压缩标准。它在保持可接受的图像质量的同时,能够显著减小文件大小。Visual C++(VC) 是一种常用的C++集成开发环境,可用于编写包括JPEG压缩在内的各种图像处理程序。 本篇文章将深入探讨JPEG图像压缩的基本原理及其利用VC实现这一过程的方法。 JPEG的核心算法是离散余弦变换(DCT)。此方法能将图像数据从空间域转换到频率域,把高频细节信息编码为较少的位数,并保留重要的低频信息。具体来说,DCT公式如下: \[ Y_k = \sum_{j=0}^{7} X_j \cos\left(\frac{\pi}{16}(j+0.5)(k+0.5)\right) \] 其中 \(X_j\) 代表输入图像的像素值,\(Y_k\) 则是频率分量的系数。 接下来进行量化步骤。这一过程旨在减少数据量,但会带来一定程度的信息损失。每个DCT系数乘以特定的量化矩阵,并舍入到最接近的整数。此矩阵大小为8x8,其数值根据人类视觉系统的特性优化设置。 随后采用霍夫曼编码进一步压缩这些经过量化的DCT系数。这是一种变长编码技术,依据出现频率分配更短或较长的代码给符号(如高频和低频成分),从而提高效率。 在VC环境下实现JPEG图像压缩需要以下步骤: 1. **读取与转换**:使用OpenCV或其他库读取原始图像,并将其转化为RGB或YCbCr颜色空间。 2. **分块及DCT执行**:将图像分割为8x8的区块,对每个区块实施离散余弦变换。 3. **量化处理**:应用预定义的量化矩阵来调整DCT系数值。 4. **霍夫曼编码构建与实现**:根据频率统计信息建立并使用霍夫曼树进行压缩。 5. **熵编码附加步骤**:采用如RLE等其他技术进一步优化压缩效率,针对连续相同的系数特别有效。 6. **文件写入操作**:将最终得到的数据序列化为遵循JPEG标准的格式,并包括必要的图像标记(例如SOI、EOI、SOF、DQT和DHT)以确保兼容性与正确解析。 7. **解码及重建过程**:在反向流程中,从已压缩文件提取数据并进行霍夫曼解码、逆量化变换以及IDCT(离散余弦变化的逆操作),最终重组图像。 通过理解这些步骤,并结合VC开发环境的具体特性,可以构建一个完整的JPEG图像处理程序。实践中还需考虑色彩空间转换、预处理和后处理等额外因素来优化压缩效果及保持高质量输出。参考开源库如libjpeg有助于深入了解并实现高效可靠的解决方案。
  • JPEG JPEG 编解简易 MATLAB - MATLAB 开发
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    这段MATLAB开发资源提供了JPEG图像编码和解码的基础实现,以及使用MATLAB进行图像压缩的简化代码。适合初学者学习和实验。 这段文字介绍了JPEG压缩标准的简单实现方法,并且每个步骤都附有易于理解的算法说明。
  • MATLABJPEG.zip
    优质
    本资源提供了一个使用MATLAB实现JPEG编码压缩的完整方案,包括代码和相关说明文档,适用于图像处理与压缩技术的学习研究。 本段落首先介绍了基于离散余弦变换的JPEG图像压缩编码算法,并使用MATLAB6.5对标准灰度图像进行仿真实验。通过不同比例压缩同一幅Lena图像并绘制了率失真曲线,实验结果表明,在较大的压缩范围内以及不同的压缩比和编码比特率下,重建后的图像峰值信噪比均超过30dB,能够满足人们的视觉需求。此外,针对不同的应用场景及控制码率要求的差异性进行了不同级别的图像质量优化处理。利用MATLAB进行仿真实验的方法简单且误差小,显著提高了图像压缩效率与精度。
  • 基于MATLABJPEG
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    本项目利用MATLAB软件开发环境,实现了对灰度图像进行JPEG格式压缩的技术方案。通过此技术可以有效减少存储空间并加快传输速度,同时保持良好的视觉效果和较高的压缩比。 该算法包括正逆运算,并使用了dct2函数。其步骤如下:(1) 将图像的强度值减去128。(2) 将输入图像划分为8x8的块。(3) 对每个8x8的块应用离散余弦变换(DCT)。
  • JPEG-LS 无 C
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    本项目提供了一个高效的JPEG-LS无损图像压缩算法的C语言实现版本,适用于需要高质量无损压缩的应用场景。 JPEG-LS无损压缩C代码实现了一个优秀的国际标准。
  • 基于MatlabJPEG与解设计
    优质
    本项目利用MATLAB平台实现了JPEG图像压缩与解压缩技术,详细探讨了DCT变换及其量化过程,并通过实验验证了算法的有效性。 基于MATLAB的JPEG压缩编程实例展示了如何使用MATLAB进行图像处理中的JPEG格式压缩技术。通过这种方式,用户可以学习到JPEG编码的基本原理,并掌握在实际项目中应用这些知识的方法。此过程包括了从读取原始图片数据开始,经过量化、离散余弦变换等步骤到最后生成压缩后的JPEG文件的全过程实现。