用Matlab实现一幅灰度图像的压缩(即bmp格式转为jpg格式) 注意: 不能直接采用imwrite等函数一句话把图像进行压缩; 代码中能体现DCT、huffman等步骤,步骤中功能函数可以直接调用; 对比显示效果、计算压缩比。
时间: 2024-02-27 18:55:08 浏览: 105
好的,我会尽我所能回答你的问题。首先需要了解一下JPEG压缩的基本流程:
1. 颜色空间转换:将RGB图像转换为YCbCr图像。
2. 分块:将图像分为8x8的块。
3. 变换:对每个块进行DCT变换。
4. 量化:对变换后的系数进行量化。
5. 编码:对量化后的系数进行熵编码。
下面是一个基于这个流程的Matlab实现:
```matlab
% 读取灰度图像
img = imread('lena.bmp');
figure,imshow(img),title('原图');
% 颜色空间转换
img_ycbcr = rgb2ycbcr(img);
Y = img_ycbcr(:,:,1);
% 分块、DCT变换
dctmat = dctmtx(8);
dctfunc = @(block_struct) dctmat * block_struct.data * dctmat';
dct_Y = blockproc(Y,[8 8],dctfunc);
% 量化
Q = [16 11 10 16 24 40 51 61
12 12 14 19 26 58 60 55
14 13 16 24 40 57 69 56
14 17 22 29 51 87 80 62
18 22 37 56 68 109 103 77
24 35 55 64 81 104 113 92
49 64 78 87 103 121 120 101
72 92 95 98 112 100 103 99];
Q_Y = Q .* (2^10); % 量化表
quant_Y = @(block_struct) round(block_struct.data ./ Q_Y) .* Q_Y;
quant_dct_Y = blockproc(dct_Y,[8 8],quant_Y);
% 熵编码
enc_Y = huffmenco(quant_dct_Y(:), huffmandict(1:65535, 1:65535));
% 计算压缩率
ori_size = numel(Y);
comp_size = numel(enc_Y);
ratio = ori_size / comp_size;
% 解码
dec_Y = huffmandeco(enc_Y, huffmandict(1:65535, 1:65535));
dequant_Y = @(block_struct) block_struct.data ./ Q_Y;
dequant_dct_Y = blockproc(dec_Y,[8 8],dequant_Y);
idctfunc = @(block_struct) dctmat' * block_struct.data * dctmat;
idct_Y = blockproc(dequant_dct_Y,[8 8],idctfunc);
% 转换回RGB空间
img_recon = img_ycbcr;
img_recon(:,:,1) = idct_Y;
img_recon = ycbcr2rgb(img_recon);
figure,imshow(uint8(img_recon)),title('压缩后的图像');
% 显示压缩率
fprintf('压缩率:%.2f\n', ratio);
```
在这个实现中,我们首先读取了一张灰度图像,并将其转换为YCbCr空间。接下来,我们对图像进行分块,然后对每个块进行DCT变换。在完成变换后,我们使用一个预定义的量化表对变换系数进行量化,然后对量化后的系数进行熵编码。最后,我们计算了压缩率,并将压缩后的图像转换回RGB空间以进行显示。
需要注意的是,这个实现并不是完整的JPEG压缩器,它只是一个基于JPEG压缩流程的简单实现。此外,我们在量化步骤中使用了一个预定义的量化表,这并不是一个最佳的量化表,实际上最佳的量化表是根据图像的内容和压缩质量而定的。
希望这个实现对你有所帮助!
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