本研究探讨了运用MATLAB平台实现离散余弦变换(DCT)在图像压缩中的应用,分析其算法原理及优化方法,旨在提高图像数据压缩效率与质量。
在MATLAB环境下进行DCT图像压缩的代码如下:
```matlab
X = imread(c:\MATLAB7\toolbox\images\imdemos\5.JPG);
trueImage = double(X);
trueImage = trueImage / 255;
figure; imshow(trueImage); title(原始图象);
% 对图像进行归一化
% 下面对图像进行DCT变换
dctm = dctmtx(8);
imageDCT = blkproc(i, [8 8], @(x) x * dctm, dctm);
DCTvar = im2col(imageDCT, [8 8]);
n = size(DCTvar, 1);
DCTvar = (sum(DCTvar .* DCTvar) - sum(sum(DCTvar)) / n.^2) ./ n;
[dum, order] = sort(DCTvar);
% 显示系数图像
cnum = 64-cnum;
mask = ones(8,8); mask(order(1:cnum))=zeros(size(mask));
im8x8=zeros(9,9);
im8x8(1:8,1:8)=mask;
im128x128=kron(im8x8(1:8,1:8), ones(16));
figure; imshow(im128x128); title(DCT 系数);
% 重构及显示图像
newImage = blkproc(imageDCT,[8 8], @(x) x .* dctm * mask);
figure; imshow(newImage); title(重构图象);
% 显示误差图象
figure; imshow(trueImage-newImage+0.45); title(误差图象);
% 计算归一化图像的均方误差
error = (trueImage.^2 - newImage.^2);
MSE=sum(error(:))/prod(size(trueImage));
```
注意,代码中使用了MATLAB内置函数`imread`, `dctmtx`, `blkproc`, `im2col`, 和一些矩阵操作来实现DCT变换、系数选择和图像重构。此外还展示了如何计算原始图与压缩后图之间的误差以及均方根误差(MSE)。