基于jpeg压缩编码的数据压缩算法的研究与实现毕业设计.doc

基于JPEG压缩编码的数据压缩算法的研究与实现毕业设计


本文共计42页，18977字；

摘 要
JPEG压缩方法由于其较高的压缩比和理想的压缩效果，是目前应用最广泛的图像压缩方法。它采用一种特殊的有损压缩算法，将不易被人眼察觉的图像颜色删除，从而能够将图像压缩在很小的储存空间。JPEG压缩技术十分先进，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，换句话说，就是可以用最少的磁盘空间得到较好的图像品质。
本文对JPEG图像压缩方法进行了基本介绍，包括它的发展历史，现阶段的研究情况，压缩原理等。其中重点介绍了哈夫曼编码和游程编码的基本原理和在JPEG压缩编码算法中的具体应用，以及以变换编码方法为例，介绍了离散余弦变换（DCT）的基本过程。最后介绍了用VC++编写JPEG压缩程序所涉及到的几个基本模块，从而实现了BMP图像和JPEG图像的相互转换，这也是最主要的编程思想和依据。
关键词： 图像压缩，JPEG，DCT，哈夫曼编码，行程编码
ABSTRACT
JPEG compression is the most widely used image compression method because of its higher compression ratio and ideal compression effect. It uses a special lossy compression algorithm and deletes colors of images that is not detected easily by human eye, thus images can be compressed in a small storage space. JPEG compression technology is very advanced, it is used lossy compression methods to remove redundant image data. Thus, high compression ratios can be got, at the same time, a very rich and vivid images can be displayed, in other words, it is possible to get better image quality with the least disk space.
目 录


摘 要 I
ABSTRACT II
第一章 绪论 1
1.1 图像压缩的意义 1
1.2 JPEG图像压缩的国际标准 2
1.3 本论文的研究内容 3
第二章 JPEG图像压缩技术基础研究 4
2.1 JPEG图像压缩技术 4
2.2 JPEG压缩中图像文件的格式 5
2.2.1 BMP图像的格式 5
2.2.2 JPEG图像格式 8
2.3 本章小结 8
第三章 JPEG图像压缩相关算法及实现 9
3.1 JPEG图像压缩编码方法 9
3.1.1 哈夫曼编码的原理 10
3.1.2 哈夫曼编码在图像压缩中的实现 11
3.2 JPEG图像压缩原理 13
3.2.1 前向DCT变换 14
3.2.2 量化 15
3.2.3 使用哈夫曼可变字长编码器对量化系数进行编码 16
3.3 本章小结 19
第四章 JPEG图像压缩的设计与实现 20
4.1 总体设计 20
4.1.1设计思想 20
4.1.2 模块设计 20
4.2 JPEG图像压缩软件的实现 21
4.2.1 BMP图像的读入、显示模块 22
4.2.2 DCT量化编码模块 25
4.2.3 组成位数据流模块 29
4.2.4 JPEG图像存储模块 31
4.2.5 解压缩模块 31
4.3 软件应用 32
4.4 压缩效果的评价 33
4.4.1 压缩效果理论分析 34
4.4.2 压缩效果实际分析 34
4.5 本章小结 35
第五章 总 结 36
5.1 JPEG图像压缩结论 36
5.2 JPEG图像压缩前景分析 36
参考文献 38
致 谢 39
附 录 40
部分参考文献
[1] 吴乐南.数据压缩[M].电子工业出版社.2000. 1～3.
[2] 张益贞.Visual C++实现MPEG/JPEG 编解码技术[M].人民邮电出版社.2002.113～116
[3] 刘玮，王红星. 图像的无损压缩编码方法及JPEG标准模式[J]. 现代电子技术.
2002.5:7～10
[4] 严剑. Huffman算法及其在数据压缩中的应用[J]. 计算机与现代化. 1996, 48:15～20
[5] 5VK Goyal.Theoretical Foundations of Transform Coding[J].IEEE Signal
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[6] 阮秋琦. 数字图像处理学[M]. 电子工业出版社.2001.235～237