JPEG标准研究及算法实现.doc

郑州轻工业学院 本科毕业设计（论文） 题 目 JPEG标准研究及算法实现 学生姓名 专业班级 电子信息2007级1班 学 号 院 (系) 计算机与通信工程学院 指导教师(职称) 完成时间 2011年6月1日 郑州轻工业学院 毕业设计(论文)任务书 题目 JPEG标准研究及算法实现 专业 电子信息科学与技术 学号 姓名 主要内容、基本要求、主要参考资料等： 主要内容：学习JPEG的标准研究及算法实现，并通过结合matlab实现图像压缩各个流程，进一步了解JPEG标准压缩模块。 基本要求：1. 了解图像压缩的意义和图像压缩编码技术的发展。 2. 了解图像的压缩原理，熟悉JPEG标准压缩编码方法和分类。 3. 了解JPEG图像编码的各个模块及Matlab实现的流程。 主要参考资料： 吴乐南．数据压缩的原理与应用[M]．北京：电子工业出版社，1995：127～143. 王汇源．数字图像原理与技术[M]．北京：国防工业出版社，2000：75～124. 胡国荣．数字视频压缩及标准[M]．北京：北京广播学院出版社，1999：83～110. 冯玉珉，邵玉明，张星．数据图像压缩编码[M]．中国铁道出版社．1993 9～15. 严剑．Huffman算法及在数据压缩应用[J]．计算机与现代化．1996，48：15～20. 完 成 期 限： 2011年 6 月 1 日 指导教师签名： 专业负责人签名： 2011年 1 月 15 日目 录 摘　　要 I ABSTRACT II 1 绪论 1 1.1 图像压缩的意义 1 1.2 图像压缩编码技术的发展 2 1.3 图像压缩编码的国际标准 3 1.4 本文的主要工作及内容安排 4 2 数字图像压缩原理 5 2.1 图像压缩的必要性 5 2.2 图像格式简单介绍 5 2.3 图像压缩的基础 6 2.4 JPEG图像的编码算法工作模式及压缩分类 7 2.4.1. JPEG编码算法工作模式 7 2.4.2. JPEG编码压缩分类 8 2.5 图像压缩效果的评价 11 3 JPEG标准研究 13 3.1 JPEG编码的研究 13 3.1.1. 色彩空间转换 13 3.1.2. 离散余弦变换(DCT) 14 3.1.3. 量化(Quantizafion) 16 3.1.4. Z字形扫描(Zig-Zag Stall) 17 3.1.5. 熵编码(Entropy Encode) 18 3.2 JPEG研究总结 24 4 JPEG图像压缩的matlab实现 26 4.1 编码流程 26 4.2 DCT流程图 27 4.3 量化流程图 28 4.4 Zig-zag扫描流程图 29 4.5 霍夫曼编码流程图 30 4.6 程序运行结果 31 5 总结 33 致　　谢 34 参考文献 35  JPEG标准研究及算法实现 摘　　要 随着人类社会的进步，科学技术的发展，人们对信息处理和信息交流的要求越来越高。而今后的信息是以图像为主的多媒体信息。由于图像具有庞大的数据量，难以存储和传输，这就要求在保证质量的前提下以较小的空间存储图像和较少的比特率传输图像，就需要采用图像压缩编码技术来实现。 本文首先简要介绍JPEG图像压缩的意义，图像压缩的发展，压缩编码的国际标准。然后对JPEG算法的基本原理、分类和评价标准等进行了介绍。重点介绍了JPEG压缩编码的具体过程和方法，详细介绍了编码中DCT变换、量化、熵编码和霍夫曼编码等模块的原理和数学推导以及各模块的功能分析。并采用matlab等软件对JPEG算法进行了仿真，将不同量化等级下得到的结果进行了比较分析。 关键词 JPEG；DCT；哈夫曼编码；量化；MATLAB仿真 JPEG standard research and implementation of algorithm ABSTRACT With the development of human society and technology, peoples demanding on processing and exchanging information are increasing. The future information is multimedia i