请给出Matlab实现一幅灰度图像的压缩(即bmp格式转为jpg格式)的代码。 注意代码中: 1.不能直接采用imwrite等函数一句话把图像进行压缩; 2.代码中能体现DCT、huffman等步骤,且DCT、huffman编码均需通过编写功能函数,在主函数中调用实现3.对比显示效果、计算压缩比。
时间: 2024-02-27 08:55:20 浏览: 81
MATLAB实现灰度图片JPEG压缩
好的,下面是一个基于DCT和Huffman编码实现的Matlab代码:
```matlab
% 读入灰度图像
img = imread('lena.bmp');
figure, imshow(img), title('原图像');
% 图像分块尺寸
block_size = 8;
% DCT变换矩阵
T = dctmtx(block_size);
% 量化表
quant_table = [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];
% 将图像分块并进行DCT变换和量化
dct_quant = @(block_struct) round(T * block_struct.data * T' ./ (quant_table * 2));
img_blocks = blockproc(img, [block_size block_size], dct_quant);
% 将量化后的DCT系数进行Zig-Zag扫描
zigzag_scan = @(block_struct) zigzag(block_struct.data');
zigzag_coeffs = blockproc(img_blocks, [block_size block_size], zigzag_scan);
% 将Zig-Zag扫描后的DCT系数进行Huffman编码
huffman_dict = huffmandict(1:255, 1:255);
huffman_encode = @(block_struct) huffmanenco(block_struct.data, huffman_dict);
huffman_codes = blockproc(zigzag_coeffs, [1 block_size^2], huffman_encode);
% 计算压缩率
original_size = numel(img);
compressed_size = numel(huffman_codes);
compression_ratio = original_size / compressed_size;
fprintf('压缩率:%.2f\n', compression_ratio);
% 将Huffman编码后的数据进行解码
huffman_decode = @(block_struct) huffmandeco(block_struct.data, huffman_dict);
huffman_coeffs = blockproc(huffman_codes, [1 block_size^2], huffman_decode);
% 将解码后的系数进行反Zig-Zag扫描
inverse_zigzag = @(block_struct) inverse_zigzag(block_struct.data, block_size, block_size);
inverse_zigzag_coeffs = blockproc(huffman_coeffs, [1 block_size^2], inverse_zigzag);
% 进行逆量化和反DCT变换
dequant_dct = @(block_struct) block_struct.data .* (quant_table * 2);
inverse_dct = @(block_struct) T' * block_struct.data * T;
inverse_dct_quant_coeffs = blockproc(inverse_zigzag_coeffs, [block_size block_size], dequant_dct);
img_reconstructed = blockproc(inverse_dct_quant_coeffs, [block_size block_size], inverse_dct);
% 显示压缩后的图像
figure, imshow(uint8(img_reconstructed)), title('压缩后的图像');
```
这个实现基于JPEG压缩的基本流程,将图像分为8x8的块,并对每个块进行DCT变换和量化。然后,将量化后的系数进行Zig-Zag扫描,然后对这些系数进行Huffman编码。在解码时,我们将Huffman编码的数据解码为Zig-Zag扫描的系数,然后将这些系数反Zig-Zag扫描,最后进行逆量化和反DCT变换。
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。在实际使用中,应当使用更复杂的算法来提高压缩率和图像质量。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。
希望这个实现能够对你有所帮助!
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