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1、XXXXXXX大学毕业设计图像压缩编码系统设计实现(B)Design and Implementation of Image Compression Encoding System (B)2011 届 电气与电子工程 学院专 业 电气工程及其自动化 学 号 xxxxxoooo 学生姓名 xxxxxx 指导教师 xxxxxxxx 完成日期 2011年 6 月 2 日毕业设计成绩单学生姓名专业电气工程及其自动化毕业设计题目图像压缩编码系统设计实现指导教师姓名指导教师职称教授评 定 成 绩指导教师得分评阅人得分答辩小组组长得分成绩：院长签字：年 月 日毕业设计任务书题目图像压缩编码系统设计实现学生姓
2、名专业电气工程及其自动化承担指导任务单位电气与电子工程学院导师姓名导师职称教授一、主要内容用MATLAB进行图像压缩二、基本要求 学习图像压缩编码的知识，在MATLAB里对图像进行压缩仿真，比较压缩前后图像的大小，看压缩的效果三、主要技术指标 图像压缩编码方法有多种，对不同类型的图像有不同的压缩方法；其中对二值图像，游程长度编码法是效果最好的一种。仿真时先把图像进行二值化，然后再进行压缩，便可达到理想的效果四、应收集的资料及参考文献 编码技术数字图像处理方法MATLAB的使用基于MATLAB的图像压缩五、进度计划第一周至第二周 查找资料，了解设计的任务和工作第三周至第四周 设计方案的初步构想和
3、确定第五周至第九周 具体设计过程，编程第十周至第十二周 撰写论文第十三周至第十四周 完善整个毕业设计第十五周 答辩，毕业设计结束教研室主任签字时间 年 月 日毕业设计开题报告题目图像压缩编码系统设计实现学生姓名专业电气工程及其自动化一、研究背景随着多媒体技术的快速发展，静止图像的应用越来越广泛。它们的应用主要集中在图像存储和图像传输两方面，从具体应用中我们可以发现静止图像占用了越来越多的资源。在这样的背景条件下，静止图像的压缩成为了一个研究的热点。二、主要内容图像压缩编码系统设计是运用软件对图像进行压缩编码的模拟。信息编码技术是一种很成熟的技术，有多种编码方法，如：哈夫曼编码、香农编码、算数编
4、码、预测编码等，要了解熟悉这些编码技术需要认真阅读这方面的书籍。在软件模拟时用的是MATLAB,初期也要对MATLAB进行学习，掌握图像压缩所要用的函数。在了解编码技术的基础上会用MATLAB语言编写压缩程序，以到达压缩的效果。本设计主要介绍了基于游程长度编码的压缩。三、预期结果此次毕业设计就是掌握一种压缩算法，用所掌握的算法对图像进行压缩，比较压缩前后图像的大小。游程编码对二值图像的压缩效果比较好，能达到很大的压缩比指导教师签字时 间 年 月 日摘 要近年来，随着现代通信技术、计算机技术、网络技术和信息处理技术的迅速发展，人们对各种信息的需求也不断增长，尤其是图像和多媒体信息。未经处理的图像
5、信号的数据量是很大的，使得图像信息的传输，处理和存储都受到一定的限制。因此，研究高效的图像数据压缩编码方法，即怎样处理，组织图像数据，在应用领域中的作用是至关重要的，图像压缩编码技术已经成为多媒体及通讯领域中很关键的技术之一。编码技术是图像压缩的基础，利用信息编码对图像进行压缩，使图像便于传输、存储。本文就是运用编码技术中的游程长度编码对二值图像进行压缩的。压缩前，先将图像转换成二值图像，然后再进行压缩，这样就达到很好的压缩效果。最后通过MATLAB进行仿真，来验证方案的合理性和可行性。关键词： 图像压缩 二值图像 MATLAB 游程长度编码AbstractAlong with the rap
6、id development of modern communication technology, computer technology, the network technology and information processing technology, rising incomes have created sharp growth in demand for some information especially image and multi-media resources, in recent years. Untreated image signal data quant
7、ity is big, which makes image information transmission, processing and storage are certain limits. Therefore, the effective image data compression coding method, i.e. how to deal with, the organization image data, the role in applications is of vital importance, image compression technology has beco
8、me multimedia and communication field a key technical one. Therefore, the effective image data compression coding method, i.e. how to handle, organization the image data, the role in applications is of vital importance, image compression technology is one of key technicals in multimedia and communic
9、ation field. Encoding technology is the basis of image compression, use the information encoding to do image compression, which make the image facilitate transmission and memory. This paper is to use the run-length encoding technology of length coding binary image compression. before compression, ma
10、ke the image become binary image, thus which can reach good compression effect. Finally through MATLAB, and simulation to verify the rationality and feasibility of schemes.Key words： image compression binary image MATLAB run-length length coding目 录第1章 绪论11.1 研究背景11.2 图像压缩综述21.3 图像压缩的必要性31.4 图像压缩的可行性
11、3第2章 图像的基本知识52.1 图像与数字图像52.2 图像的采样和量化52.3 采样点数和量化级数的选取5第3章 图像压缩编码73.1 概述73.2 熵编码方法73.2.1 基本概念73.2.2 哈夫曼编码方法83.2.3 香农编码法93.2.4 算术编码方法93.2.4.1 算术编码的方法93.2.4.2 算术编码的特点103.3 预测法编码103.4 变换编码113.5 常见的几种变换编码方法123.5.1 离散余弦(DCT)变换123.5.2 小波变换123.5.2.1 二进小波变换123.5.2.2 离散小波变换(DWT)13第4章 MATLAB简介144.1 综述MATLAB14
12、4.1.1 MATLAB语言的功能144.1.2 MATLAB的特点15 4.2 MATLAB在信号处理中的应用16 4.2.1 信号及其表示16 4.2.2 线性时不变系统的响应17 4.2.2.1 线性时不变系统的时域响应17 4.2.2.2 LTI系统的单位冲激响应18 4.2.2.3 时域响应的其它函数18第5章 图像压缩算法的实现19 5.1 游程编码原理19 5.2 游程编码图像压缩算法的实现20 5.3 主要程序代码20第6章 功能验证22第7章 结束语27参考文献28致谢29附录A 外文资料翻译30 A.1英文资料30 A.2资料译文37xxxxxxxx大学毕业设计第1章 绪
13、论1.1 研究背景随着多媒体技术的迅速发展，静止图像的应用越来越广泛。它们的应用主要集中在图像存储和图像传输两方面，我们从具体应用中可以发现静止图像占用了越来越多的资源。在这样的背景条件下，静止图像的压缩成为了一个研究的热点。目前静止图像的压缩算法以JPEG(JointPhotographicExpertsGroup)和JPEG2000为主。JPEG是第一个广泛被接受的单色和彩色静止图像压缩标准， JPEG是一种采用预测编码(DPCM)、离散余弦变换(DCT)以及熵编码，以去除其冗余的图像和彩色数据的有损压缩格式，能够将图像压缩在很小的储存空间内，图像中重复或不重要的资料会被丢失，所以容易造成
14、图像数据的损伤。特别是使用过高的压缩比例，将使最终解压缩后解压缩恢复的图像质量明显降低，但是如果追求高品质图像，不宜采用过高压缩比例。它用有损压缩方式去除冗余的图像数据，在获得极高的压缩率的同时能展现十分丰富生动的图像，主要是因为JPEG压缩技术十分先进，也即就是可以用最少的磁盘空间得到较好的图像品质。并且 JPEG是一种很灵活的格式，具有调节图像质量的功能，支持多种压缩级别，允许用不同的压缩比例对文件进行压缩，压缩比率通常在10：1到40：1之间，压缩比越大，品质就越低；相反地，压缩比越小，品质就越高。当然也可以在图像质量和文件尺寸之间找到一个平衡点。JPEG格式压缩的主要是高频信息，对色彩的信息保留较好，适合应用于互联网，可以减少图像的传输时间，可以支持24bit真彩色，也普遍应用于需要连续色调的图像。 JPEG的核心算法是DCT变换编码。但自从JPEG制定后的近10年，许多更有效的图像压缩技术已
