基于dct的圖像壓縮編碼算法及其matlab實現(xiàn)【開題報告】

1、畢業(yè)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計（論文）開文）開題報題報告題目：基于DCT的圖像壓縮編碼算法及其MATLAB實現(xiàn)專業(yè)：電子信息工程1選題選題的背景、意的背景、意義20世紀90年代世界信息化得到了快速的發(fā)展，信息化建設(shè)也獲得了巨大的成就。信息科學與技術(shù)的進步促進了人類社會的持續(xù)發(fā)展，提高了人類的生活質(zhì)量，改變了人類生產(chǎn)方式，“縮短了地球各地間的距離”。為了使信息得到及時的利用，對于信息數(shù)據(jù)的獲取、存儲、傳輸、加工處理、決策和執(zhí)行等需要進行高新技術(shù)的革新，

2、從而適應社會發(fā)展形勢的需求。圖像是信息獲得和交流的最普遍的工具，如果沒有新的技術(shù)和理論進行處理，它就會成為制約世紀信息高速公路和多媒體技術(shù)發(fā)展的瓶頸，更有可能成為限制社會發(fā)展的主要因素?？蒲腥藛T就是要推動信息科學技術(shù)的發(fā)展而探索其新理論、新方法，對于理論和方法不遺余力地進行宣傳、介紹，去實驗和實現(xiàn)，去普及以及發(fā)展[1]。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，圖像信息被廣泛應用于多媒體通信和計算機系統(tǒng)中，但是圖像數(shù)據(jù)的一個顯著特點就是信息量大。具有龐大的數(shù)

3、據(jù)量，如果不經(jīng)過壓縮不僅超出了計算機的存儲和處理能力，而且在現(xiàn)有的通信信道的傳輸速率下，是無法完成大量多媒體信息實時傳輸?shù)?。為了更有效的存儲、處理和傳輸這些圖像數(shù)據(jù)，必須對其進行壓縮，因此有必要對圖像壓縮編碼進行研究。由于組成圖像的各像素之間，無論是在水平方向還是在垂直方向上都存在著一定的相關(guān)性，因此只要應用某種圖像壓縮編碼方法提取或者減少這種相關(guān)性，就可以達到壓縮數(shù)據(jù)的目的[2]。從信息傳輸發(fā)展的歷史上可以得出，人們在信息傳輸?shù)闹攸c上

4、慢慢的從聲音轉(zhuǎn)向了圖像，然而圖像是三種信息形式中數(shù)據(jù)量最大的，這給圖像的傳輸和存儲造成了極大的困難。比方說一幅640480分辨率的24位真彩色圖像所需要的數(shù)據(jù)量大概為900kb；一個100Mb的硬盤只可以儲存l00幅左右的靜止圖像。針對如此大量的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)，如果不進行壓縮，將會超出計算機的存儲及處理能力，而且在現(xiàn)有的通信信道的傳輸速率下，是不能完成大量多媒體信息的實時傳輸?shù)?，?shù)字圖像高速傳輸和儲存所需的巨大容量已經(jīng)成為了推廣數(shù)字圖像通

5、信的最主要的障礙。因此，為了儲存、處理和傳輸這些數(shù)據(jù)，必須對其進行壓縮[3]。目前，圖像的特征提取大量的應用了正交變換，圖像增強，圖像復原，圖像壓縮和圖像識也需要正交變換技術(shù)。DCT在VCD，DVD，DV視盤機里用于圖像信息與視頻信號處理，不僅播放時不會出現(xiàn)延滯畫面，而且還可以點選播放內(nèi)容的細部，這些正是DCT的應用。DCT廣泛應用于數(shù)字水印，頻域水印，空域水印等方面[10]。圖像壓縮技術(shù)的發(fā)展為新領(lǐng)域的開發(fā)研究提供了極大的幫助。[11

6、]。比如MPEG4專家組對于制定MPEG4標準的目的是在于不只是提高可視電話的性能，同時便于滿足三網(wǎng)合一的需求，將各種不同的通信方式相融合為特色，繼而創(chuàng)造一個全新的不同于現(xiàn)在所有的國際標準的視聽標準[11]。當今的編碼技術(shù)處于第四代的水平，即采用分析和綜合的方法，基于模型的編碼技術(shù)。從MPEG的發(fā)展中我們可以得出，基于內(nèi)容的圖像壓縮編碼方法將會成為圖片壓縮今后的發(fā)展趨勢。例如，知道了一個建筑的一幅圖像之后，就可以采用特定的技術(shù)來獲取其特

7、征，對指定的對象進行編碼只要通過基于內(nèi)容的編碼技術(shù)就能夠進行了，MPEG4在這方面特別是人臉和動畫方面所取得的成果相當顯著[12]。MPEG4采用自然和人工合成內(nèi)容的合并來編碼同已有的或即將形成的其它標準相比，在相同的比特率下，它基于更高的視覺聽覺質(zhì)量，這就使得在低帶寬的信道上傳送視頻、音頻成為可能。通過元數(shù)據(jù)(Metadata)編碼也成為了未來編碼的發(fā)展趨勢，元數(shù)據(jù)是指提供關(guān)于信息資源或數(shù)據(jù)的一種結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，是對信息資源的結(jié)構(gòu)化的描

8、述。MPEG7描述了各種不同類型的音視頻信息，利用元數(shù)據(jù)來描述音視頻對象的同時也就完成了編碼，因為這時編碼的對象已經(jīng)不是圖像本身而是圖像的一種描述[13]。3課題課題的研究內(nèi)容及的研究內(nèi)容及擬采取的研究方法（技采取的研究方法（技術(shù)路線）、研究）、研究難點及點及預期達到的目達到的目標3.1本研究的基本內(nèi)容本研究的基本內(nèi)容通信的發(fā)展需要多媒體通信，而圖像壓縮是極其重要的部分，JPEG靜態(tài)圖像壓縮標準也正在不斷完善和發(fā)展。本課題研究的內(nèi)容主要

9、是加深對JPEG技術(shù)的理解，包括了對JPEG和JPEG2000之間核心技術(shù)基礎(chǔ)的比較。DCT(DiscreteCosineTransfm離散余弦變換)是現(xiàn)今使用范圍最廣的多媒體數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)之一[13]。隨著計算機多媒體技術(shù)的發(fā)展以及網(wǎng)絡(luò)時代的來臨，圖像信息的傳輸量也越來越大，相應的所需要存儲的圖像信息也更多，同時還要使圖像無損傳輸?shù)那疤嵯掠帽M可能小的比特率來傳輸圖像以及較少的空間來儲存圖像信息。為了提高圖像的傳輸效率和減小存儲空間，我們