XXXXXXX大学毕业设计图像压缩编码系统设计实现(B)Design and Implementation of ImageCompression Encoding System (B)2011 届电气与电子工程学院专业电气工程及其自动化学号 xxxxxoooo学生姓名 xxxxxx指导教师 xxxxxxxx完成日期 2011年 6 月 2 日毕业设计成绩单毕业设计任务书毕业设计开题报告摘要近年来，随着现代通信技术、计算机技术、网络技术和信息处理技术的迅速发展，人们对各种信息的需求也不断增长，尤其是图像和多媒体信息。
未经处理的图像信号的数据量是很大的，使得图像信息的传输，处理和存储都受到一定的限制。
因此，研究高效的图像数据压缩编码方法，即怎样处理，组织图像数据，在应用领域中的作用是至关重要的，图像压缩编码技术已经成为多媒体及通讯领域中很关键的技术之一。
编码技术是图像压缩的基础，利用信息编码对图像进行压缩，使图像便于传输、存储。
本文就是运用编码技术中的游程长度编码对二值图像进行压缩的。
压缩前，先将图像转换成二值图像，然后再进行压缩，这样就达到很好的压缩效果。
最后通过MATLAB 进行仿真，来验证方案的合理性和可行性。
关键词：图像压缩二值图像MATLAB游程长度编码AbstractAlong with the rapid development of modern communication technology, computer technology, the network technology and information processing technology, rising incomes have created sharp growth in demand for some information especially image and multi-media resources, in recent years. Untreated image signal data quantity is big, which makes image information transmission, processing and storage are certain limits. Therefore, the effective image data compression coding method, i.e. how to deal with, the organization image data, the role in applications is of vital importance, image compression technology has become multimedia and communication field a key technical one. Therefore, the effective image data compression coding method, i.e. how to handle, organization the image data, the role in applications is of vital importance, image compression technology is one of key technicals in multimedia and communication field. Encoding technology is the basis of image compression, use the information encoding to do image compression, which make the image facilitate transmission and memory. This paper is to use the run-length encoding technology of length coding binary image compression. before compression, make the image become binary image, thus which can reach good compression effect. Finally through MATLAB, and simulation to verify the rationality and feasibility of schemes.Key words：image compression binary image MATLAB run-length length coding目录第1章绪论 (1)1.1研究背景 (1)1.2图像压缩综述 (2)1.3 图像压缩的必要性 (3)1.4图像压缩的可行性 (3)第2章图像的基本知识 (5)2.1图像与数字图像 (5)2.2图像的采样和量化 (5)2.3采样点数和量化级数的选取 (5)第3章图像压缩编码 (7)3.1概述 (7)3.2熵编码方法 (7)3.2.1基本概念 (7)3.2.2哈夫曼编码方法 (8)3.2.3香农编码法 (9)3.2.4算术编码方法 (9)3.2.4.1算术编码的方法 (9)3.2.4.2算术编码的特点 (10)3.3预测法编码 (10)3.4变换编码 (11)3.5常见的几种变换编码方法 (12)3.5.1离散余弦(DCT)变换 (12)3.5.2小波变换 (12)3.5.2.1二进小波变换 (12)3.5.2.2 离散小波变换(DWT) (13)第4章MATLAB简介 (14)4.1综述MATLAB (14)4.1.1MATLAB语言的功能 (14)4.1.2 MATLAB的特点 (15)4.2MATLAB在信号处理中的应用 (16)4.2.1信号及其表示 (16)4.2.2线性时不变系统的响应 (17)4.2.2.1线性时不变系统的时域响应 (17)4.2.2.2LTI系统的单位冲激响应 (18)4.2.2.3 时域响应的其它函数 (18)第5章图像压缩算法的实现 (19)5.1游程编码原理 (19)5.2游程编码图像压缩算法的实现 (20)5.3主要程序代码 (20)第6章功能验证 (22)第7章结束语 (27)参考文献 (28)致谢 (29)附录A外文资料翻译 (30)A.1英文资料 (30)A.2资料译文 (37)第1章绪论1.1 研究背景随着多媒体技术的迅速发展，静止图像的应用越来越广泛。
它们的应用主要集中在图像存储和图像传输两方面，我们从具体应用中可以发现静止图像占用了越来越多的资源。
在这样的背景条件下，静止图像的压缩成为了一个研究的热点。
目前静止图像的压缩算法以JPEG(Joint Photographic Experts Group)和JPEG2000为主。
JPEG是第一个广泛被接受的单色和彩色静止图像压缩标准，JPEG是一种采用预测编码(DPCM)、离散余弦变换(DCT)以及熵编码，以去除其冗余的图像和彩色数据的有损压缩格式，能够将图像压缩在很小的储存空间内，图像中重复或不重要的资料会被丢失，所以容易造成图像数据的损伤。
特别是使用过高的压缩比例，将使最终解压缩后解压缩恢复的图像质量明显降低，但是如果追求高品质图像，不宜采用过高压缩比例。
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，主要是因为JPEG压缩技术十分先进，也即就是可以用最少的磁盘空间得到较好的图像品质。
并且JPEG是一种很灵活的格式，具有调节图像质量的功能，支持多种压缩级别，允许用不同的压缩比例对文件进行压缩，压缩比率通常在10：1到40：1之间，压缩比越大，品质就越低；相反地，压缩比越小，品质就越高。
当然也可以在图像质量和文件尺寸之间找到一个平衡点。
JPEG格式压缩的主要是高频信息，对色彩的信息保留较好，适合应用于互联网，可以减少图像的传输时间，可以支持24bit真彩色，也普遍应用于需要连续色调的图像。
JPEG的核心算法是DCT变换编码。
但自从JPEG制定后的近10年，许多更有效的图像压缩技术已经得到发展，如小波变换方法、分形方法、区域划分方法等。
其中，发展最成熟和性能及通用性最好的静止图像压缩方法是小波变换方法。
正因为如此，制定了第二代静止图像压缩标准JPEG2000，它的核心技术就是小波变换编码。
其核心编解码器采用小波变换、算术编码以及嵌入式分层组织，它在同一个码流中实现了无损压缩和有损压缩、分辨率和信噪比的累进性以及随机访问等优良特性，比以往的静止图像压缩标准复杂。
JPEG2000作为JPEG的升级版，其压缩率比JPEG高约30％左右，同时支持有损压缩和无损压缩。
JPEG2000格式有一个极其重要的特征在于它能实现渐进传输，即先传输图像的轮廓，然后逐步传输图像数据，不断提高图像质量，让图像由朦胧到清晰显示。
此外，JPEG2000还支持所谓的"感兴趣区域" 特性，可以任意指定影像上感兴趣区域的压缩质量，还可以选择指定的部分先解压缩。
JPEG2000可取代传统的JPEG格式，因而可以被更广泛应用于互联网、彩色拷贝扫描、打印、数字摄影、医学图像、数字图书馆、数字存档以及移动图像通信等领域。
JPEG压缩技术是所有图像压缩技术的基础。
如MJPEG(Motion JPEG)就是在JPEG基础发展起来的动态图像压缩技术，它基本不考虑视频流中不同帧之间的变化，而只是单独的对某一帧进行压缩。
使得可以获取清晰度很高的视频图像，而且可以灵活设置每路的视频清晰度和压缩帧数。
其压缩后的画面还可以任意剪接。
但它的缺陷也非常明显：其一，压缩效率低，存储占用空间比较大；其二，丢帧现象严重、实时性差，在保证每路都必须是高清晰的前提下，是很难完成实时压缩的。
随后又出现了多层式JPEG(ML-JPEG)压缩技术，它采取渐层式技术，先传输低解析的图档，然后再补传更细节的压缩资料，使画面品质改善[1]。
1.2 图像压缩综述近年来，随着计算机技术、现代通信技术、网络技术和信息处理技术的迅速发展，人们对各种信息尤其是图像和多媒体信息的需求也不断增长。
未经处理的图像信号的数据量是很大的，使得图像信息的传输、处理和存储都受到一定的限制。
因此，研究高效的图像数据压缩编码方法，在应用领域中的作用是至关重要的，图像压缩编码技术已经成为多媒体及通讯领域中很关键的技术之一。
图像压缩编码技术研究开展得比较早，理论和实际方法都比较成熟，而且目前还在进一步深化发展，不断出现一些新的编码方法，如分形编码、自适应网络编码、小波变换图像编码等等。