【图像压缩】基于霍夫曼编码的JPEG图像压缩（压缩比+信噪比）附Matlab代码

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⛄ 内容介绍

基于霍夫曼编码的JPEG图像压缩是一种常用的图像压缩方法，下面是该方法的基本步骤：

1. 将图像进行离散余弦变换（DCT）：将图像从空间域转换到频域，得到图像的频谱信息。DCT可以将图像的能量集中在较低频率的系数上，从而实现图像压缩。

2. 对DCT系数进行量化：根据人眼对不同频率的敏感度，对DCT系数进行量化。通常，对高频系数进行较强的量化，对低频系数进行较弱的量化。这样可以减少高频细节信息，实现压缩效果。

3. 利用霍夫曼编码进行熵编码：通过霍夫曼编码对量化后的DCT系数进行熵编码，以减少数据的冗余性。霍夫曼编码是一种变长编码，将出现频率高的系数用较短的编码表示，出现频率低的系数用较长的编码表示。

4. 生成压缩后的JPEG文件：将压缩后的DCT系数和霍夫曼编码表存储为JPEG文件。JPEG文件中包含了压缩后的图像数据和解码所需的信息。

解压缩时，可以按照以上步骤的逆序进行操作，即使用霍夫曼解码还原量化后的DCT系数，再进行逆DCT变换，最终得到解压后的图像。

需要注意的是，JPEG压缩是一种有损压缩方法，压缩过程中会丢失一部分细节信息。压缩比和图像质量之间存在一定的权衡关系，可以通过调整量化参数来控制压缩比和图像质量的平衡。

⛄ 部分代码

function yCodeOut=Code(y)​row=64;col=64;​fun1=@QuantyY;% 量化函数​fun3=@dct2;​tic%%%先进行DCT变换ydct=blkproc(y,[8,8],fun3);disp('DCT');toc​%%%%%%%量化ticquanity_y=round(blkproc(ydct,[8,8],fun1));disp('量化');toc​%%%%%%%Z形扫描ticzscan_y=zeros(1,64*64);zscan=@Zscan;%Zscan为Z形扫描函数zscan_y=blkproc(quanity_y,[8 8],zscan);zscan_y=zscan_y'; %转置disp('ｚ形扫描');toc​​tic%%%%%%%%%%编码yCodeOut=YCode(zscan_y(1:64),0);for i=2:(row*col/64)    m=YCode(zscan_y(64*i-63:64*i),zscan_y(64*(i-1)-63));    yCodeOut=[yCodeOut m];enddisp('编码');toc​​​

⛄ 运行结果

⛄ 参考文献

[1] 杨雨薇,张亚萍,李幸刚.一种改进的JPEG图像压缩编码算法[J].云南师范大学学报：自然科学版, 2016, 36(6):8.DOI:10.7699/j.ynnu.ns-2016-078.

[2] 赵文俊,董慧敏,朱智民.基于Matlab的JPEG图像压缩编码仿真实现[J].机电工程, 2007, 24(10):3.DOI:10.3969/j.issn.1001-4551.2007.10.031.

[3] 余秋菊.基于DCT变换的JPEG图像压缩及其MATLAB实现[J].科技信息:学术研究, 2008, 000(036):566-567.DOI:CNKI:SUN:KJXI.0.2008-36-467.

[4] 张银慧.基于MATLAB的数字图像JPEG压缩编码实现[J].电脑迷, 2018(2):1.DOI:CNKI:SUN:DNMI.0.2018-02-098.

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