实验三 JPEG图像编码.doc

信息工程学院实验报告成 绩：课程名称： 多媒体技术 指导教师（签名）：实验项目名称：实验三 JPEG图像编码 实验时间： 2014-09-19 班级： 姓名： 学号： 1、 实验目的本实验旨在了解目前最为常用的 JPEG 压缩算法的工作原理，重点是 DCT 变换和量化。二、实验设备与软件1.PC计算机系统 2.MATLAB软件 3.标准测试图像三、实验内容 1.用 MATLAB 生成只有（0，0）系数为 1，其余系数均为 0 的 88 矩阵，并对该系数矩阵做 DCT 反变换，并以图像方式显示变换后矩阵。实验代码：clc;clear;T = dctmtx(8);I1=1 0 0 0 0 0 0 0;0 0 0 0 0 0 0 0;0 0 0 0 0 0 0 0;0 0 0 0 0 0 0 0; 0 0 0 0 0 0 0 0;0 0 0 0 0 0 0 0;0 0 0 0 0 0 0 0;0 0 0 0 0 0 0 0;I2 = blkproc(I1,8 8,P1*x*P2,T,T);I3 = imresize(I1,16);I4 = imresize(I2,16);figuresubplot(1,2,1); imshow(I3);subplot(1,2,2); imshow(I4,);实验结果：2. 改变系数 1 的位置，重复步骤 1，观察输出图像的变化情况，进而理解 DCT 系数的物理含义。实验代码：clc;clear;T = dctmtx(8);I1=0 0 0 0 0 0 0 0;1 0 0 0 0 0 0 0;0 0 0 0 0 0 0 0;0 0 0 0 0 0 0 0; 0 0 0 0 0 0 0 0;0 0 0 0 0 0 0 0;0 0 0 0 0 0 0 0;0 0 0 0 0 0 0 0;I2 = blkproc(I1,8 8,P1*x*P2,T,T);I3 = imresize(I1,16);I4 = imresize(I2,16);figuresubplot(1,2,1); imshow(I3);subplot(1,2,2); imshow(I4,);实验结果：3. 根据 JPEG 标准对标准测试图像做 DCT 变换，并对 DCT 系数进行量化（选择量化步长为 8）；然后做反了量化和反变换，得到重建图像，比较原始图像和重建图像的差别。实验代码：clc;clear;%读入指定途径的图像rgb=imread(C:UserslyzDesktopcameraman1.jpg);%RGB 转换为 YUV,即 YCbCryuv=rgb2ycbcr(rgb);%将得到的 YUV 转换为可进行数学运算的 double 类型，原来为 uint8 类型yuv=double(yuv);%分别提取其中的 Y,U,V 矩阵y=yuv(:,:,1);u=yuv(:,:,2);v=yuv(:,:,3);%设定量化步长eql=8;%设定块操作时 dct 矩阵T = dctmtx(8);%将 Y,U,V 矩阵分割为 8*8 的小块，并对每个小块进行 DCT 变换y_dct=blkproc(y,8,8,P1*x*P2,T, T);u_dct=blkproc(u,8,8,P1*x*P2,T, T);v_dct=blkproc(v,8,8,P1*x*P2,T, T);%将得到的 DCT 系数除以量化步长y_dct=y_dct/eql;u_dct=u_dct/eql;v_dct=v_dct/eql;%将量化后的系数四舍五入y_dct_c=round(y_dct);u_dct_c=round(u_dct);v_dct_c=round(v_dct);%反量化y_dct_c=y_dct_c*eql;u_dct_c=u_dct_c*eql;v_dct_c=v_dct_c*eql;%进行 DCT 反变换y_idct=blkproc(y_dct_c,8,8,P1*x*P2, T,T);u_idct=blkproc(u_dct_c,8,8,P1*x*P2, T,T);v_idct=blkproc(v_dct_c,8,8,P1*x*P2, T,T);%恢复为 YUV 矩阵，转换为 uint8 类型，yuv(:,:,1)=y_idct;yuv(:,:,2)=u_idct;yuv(:,:,3)=v_idct;yuv=uint8(yuv);%YUV 转换为 RGBrgb1=ycbcr2rgb(yuv);%显示两幅图像subplot(1,2,1),imshow(rgb),title(原始图像);subplot(1,2,2),imshow(rgb1),title(处理后图像);实验结果：将实验测试图更换后实验结果：实验结论：由实验的结果可知，在量化步长为 8 的情况下，根据处理前后图像的对比，尽管损失了一些图像信息，但是基本上和与原图差别不大。4. 改变量化步长，重复步骤（3）观察量化步长对图像质量的影响。将量化步长设为200实验结果：实验结论：