基于dct的圖像壓縮編碼算法及其matlab實(shí)現(xiàn)【開題報(bào)告】

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開文）開題報(bào)題報(bào)告題目：基于DCT的圖像壓縮編碼算法及其MATLAB實(shí)現(xiàn)專業(yè)：電子信息工程1選題選題的背景、意的背景、意義20世紀(jì)90年代世界信息化得到了快速的發(fā)展，信息化建設(shè)也獲得了巨大的成就。信息科學(xué)與技術(shù)的進(jìn)步促進(jìn)了人類社會(huì)的持續(xù)發(fā)展，提高了人類的生活質(zhì)量，改變了人類生產(chǎn)方式，“縮短了地球各地間的距離”。為了使信息得到及時(shí)的利用，對(duì)于信息數(shù)據(jù)的獲取、存儲(chǔ)、傳輸、加工處理、決策和執(zhí)行等需要進(jìn)行高新技術(shù)的革新，

2、從而適應(yīng)社會(huì)發(fā)展形勢(shì)的需求。圖像是信息獲得和交流的最普遍的工具，如果沒有新的技術(shù)和理論進(jìn)行處理，它就會(huì)成為制約世紀(jì)信息高速公路和多媒體技術(shù)發(fā)展的瓶頸，更有可能成為限制社會(huì)發(fā)展的主要因素?？蒲腥藛T就是要推動(dòng)信息科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而探索其新理論、新方法，對(duì)于理論和方法不遺余力地進(jìn)行宣傳、介紹，去實(shí)驗(yàn)和實(shí)現(xiàn)，去普及以及發(fā)展[1]。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，圖像信息被廣泛應(yīng)用于多媒體通信和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，但是圖像數(shù)據(jù)的一個(gè)顯著特點(diǎn)就是信息量大。具有龐大的數(shù)

3、據(jù)量，如果不經(jīng)過(guò)壓縮不僅超出了計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)和處理能力，而且在現(xiàn)有的通信信道的傳輸速率下，是無(wú)法完成大量多媒體信息實(shí)時(shí)傳輸?shù)?。為了更有效的存?chǔ)、處理和傳輸這些圖像數(shù)據(jù)，必須對(duì)其進(jìn)行壓縮，因此有必要對(duì)圖像壓縮編碼進(jìn)行研究。由于組成圖像的各像素之間，無(wú)論是在水平方向還是在垂直方向上都存在著一定的相關(guān)性，因此只要應(yīng)用某種圖像壓縮編碼方法提取或者減少這種相關(guān)性，就可以達(dá)到壓縮數(shù)據(jù)的目的[2]。從信息傳輸發(fā)展的歷史上可以得出，人們?cè)谛畔鬏數(shù)闹攸c(diǎn)上

4、慢慢的從聲音轉(zhuǎn)向了圖像，然而圖像是三種信息形式中數(shù)據(jù)量最大的，這給圖像的傳輸和存儲(chǔ)造成了極大的困難。比方說(shuō)一幅640480分辨率的24位真彩色圖像所需要的數(shù)據(jù)量大概為900kb；一個(gè)100Mb的硬盤只可以儲(chǔ)存l00幅左右的靜止圖像。針對(duì)如此大量的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)，如果不進(jìn)行壓縮，將會(huì)超出計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)及處理能力，而且在現(xiàn)有的通信信道的傳輸速率下，是不能完成大量多媒體信息的實(shí)時(shí)傳輸?shù)?，?shù)字圖像高速傳輸和儲(chǔ)存所需的巨大容量已經(jīng)成為了推廣數(shù)字圖像通

5、信的最主要的障礙。因此，為了儲(chǔ)存、處理和傳輸這些數(shù)據(jù)，必須對(duì)其進(jìn)行壓縮[3]。目前，圖像的特征提取大量的應(yīng)用了正交變換，圖像增強(qiáng)，圖像復(fù)原，圖像壓縮和圖像識(shí)也需要正交變換技術(shù)。DCT在VCD，DVD，DV視盤機(jī)里用于圖像信息與視頻信號(hào)處理，不僅播放時(shí)不會(huì)出現(xiàn)延滯畫面，而且還可以點(diǎn)選播放內(nèi)容的細(xì)部，這些正是DCT的應(yīng)用。DCT廣泛應(yīng)用于數(shù)字水印，頻域水印，空域水印等方面[10]。圖像壓縮技術(shù)的發(fā)展為新領(lǐng)域的開發(fā)研究提供了極大的幫助。[11

6、]。比如MPEG4專家組對(duì)于制定MPEG4標(biāo)準(zhǔn)的目的是在于不只是提高可視電話的性能，同時(shí)便于滿足三網(wǎng)合一的需求，將各種不同的通信方式相融合為特色，繼而創(chuàng)造一個(gè)全新的不同于現(xiàn)在所有的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的視聽標(biāo)準(zhǔn)[11]。當(dāng)今的編碼技術(shù)處于第四代的水平，即采用分析和綜合的方法，基于模型的編碼技術(shù)。從MPEG的發(fā)展中我們可以得出，基于內(nèi)容的圖像壓縮編碼方法將會(huì)成為圖片壓縮今后的發(fā)展趨勢(shì)。例如，知道了一個(gè)建筑的一幅圖像之后，就可以采用特定的技術(shù)來(lái)獲取其特

7、征，對(duì)指定的對(duì)象進(jìn)行編碼只要通過(guò)基于內(nèi)容的編碼技術(shù)就能夠進(jìn)行了，MPEG4在這方面特別是人臉和動(dòng)畫方面所取得的成果相當(dāng)顯著[12]。MPEG4采用自然和人工合成內(nèi)容的合并來(lái)編碼同已有的或即將形成的其它標(biāo)準(zhǔn)相比，在相同的比特率下，它基于更高的視覺聽覺質(zhì)量，這就使得在低帶寬的信道上傳送視頻、音頻成為可能。通過(guò)元數(shù)據(jù)(Metadata)編碼也成為了未來(lái)編碼的發(fā)展趨勢(shì)，元數(shù)據(jù)是指提供關(guān)于信息資源或數(shù)據(jù)的一種結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，是對(duì)信息資源的結(jié)構(gòu)化的描

8、述。MPEG7描述了各種不同類型的音視頻信息，利用元數(shù)據(jù)來(lái)描述音視頻對(duì)象的同時(shí)也就完成了編碼，因?yàn)檫@時(shí)編碼的對(duì)象已經(jīng)不是圖像本身而是圖像的一種描述[13]。3課題課題的研究?jī)?nèi)容及的研究?jī)?nèi)容及擬采取的研究方法（技采取的研究方法（技術(shù)路線）、研究）、研究難點(diǎn)及點(diǎn)及預(yù)期達(dá)到的目達(dá)到的目標(biāo)3.1本研究的基本內(nèi)容本研究的基本內(nèi)容通信的發(fā)展需要多媒體通信，而圖像壓縮是極其重要的部分，JPEG靜態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)也正在不斷完善和發(fā)展。本課題研究的內(nèi)容主要

9、是加深對(duì)JPEG技術(shù)的理解，包括了對(duì)JPEG和JPEG2000之間核心技術(shù)基礎(chǔ)的比較。DCT(DiscreteCosineTransfm離散余弦變換)是現(xiàn)今使用范圍最廣的多媒體數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)之一[13]。隨著計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的發(fā)展以及網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的來(lái)臨，圖像信息的傳輸量也越來(lái)越大，相應(yīng)的所需要存儲(chǔ)的圖像信息也更多，同時(shí)還要使圖像無(wú)損傳輸?shù)那疤嵯掠帽M可能小的比特率來(lái)傳輸圖像以及較少的空間來(lái)儲(chǔ)存圖像信息。為了提高圖像的傳輸效率和減小存儲(chǔ)空間，我們