用Matlab实现一幅灰度图像的压缩(即bmp格式转为jpg格式) 注意: 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,步骤中功能函数可以直接调用; 3. 对比显示效果、计算压缩比。
时间: 2024-03-16 22:43:44 浏览: 61
MATLAB实现灰度图片JPEG压缩
好的,我了解了你的问题。我可以给你一些思路,帮助你实现这个任务。
首先,我们需要了解JPEG压缩的基本原理。JPEG压缩主要包括以下步骤:
1. 颜色空间转换:将RGB颜色空间转换为YCbCr颜色空间。
2. 分块:将图像分成8x8的块。
3. DCT变换:对每个块进行DCT变换。
4. 量化:对DCT系数进行量化。
5. 编码:对量化后的系数进行熵编码,包括Huffman编码和算术编码。
下面我们来看看如何用Matlab实现这些步骤。
颜色空间转换:
Matlab提供了rgb2ycbcr函数,可以方便地将RGB图像转换为YCbCr图像。
```matlab
img_rgb = imread('test.bmp');
img_ycbcr = rgb2ycbcr(img_rgb);
```
分块:
Matlab中可以使用mat2cell函数将图像分成8x8的块。该函数的用法如下:
```matlab
img_blocks = mat2cell(img_ycbcr, ones(1, size(img_ycbcr, 1)/8)*8, ones(1, size(img_ycbcr, 2)/8)*8, size(img_ycbcr, 3));
```
DCT变换:
Matlab中提供了dct2函数可以对每个块进行DCT变换。
```matlab
dct_blocks = cellfun(@(x) dct2(x), img_blocks, 'UniformOutput', false);
```
量化:
量化矩阵可以通过调整量化矩阵中的参数来调整压缩比和图像质量。在这里我们使用JPEG标准中的量化矩阵。
```matlab
q_mtx = [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];
quant_blocks = cellfun(@(x) round(x./q_mtx), dct_blocks, 'UniformOutput', false);
```
编码:
最后一步是对量化后的系数进行熵编码。这里我们可以使用Matlab中的huffmanenco函数对量化后的系数进行Huffman编码。
```matlab
huff_blocks = cellfun(@(x) huffmanenco(x(:), huff_dict), quant_blocks, 'UniformOutput', false);
```
其中,huff_dict是Huffman编码字典,可以通过Matlab中的huffmandict函数生成。
```matlab
symbols = unique(cell2mat(quant_blocks));
p = hist(cell2mat(quant_blocks), symbols);
p = p./sum(p);
huff_dict = huffmandict(symbols, p);
```
最后,我们可以将编码后的系数保存到文件中。
```matlab
fid = fopen('test.jpg', 'wb');
fwrite(fid, huff_blocks{1}, 'ubit1');
fclose(fid);
```
至此,我们已经完成了灰度图像的压缩。你可以自己尝试一下,看看压缩效果和压缩比如何。
需要注意的是,这里的压缩比计算方式为:
压缩比 = 原图像文件大小 / 压缩后图像文件大小
同时,我们需要保证压缩后的图像质量能够满足我们的需求。如果需要更高的压缩比,可以适当调整量化矩阵。
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