图像压缩算法的研究

图像压缩算法的研究(开题报告,论文说明书10300字,外文翻译,程序代码)
摘要：随着电子计算机和数码产品技术不断提高，人们对各种数码图像的存储需求越来越大，所以，对图像的压缩是必不可少的。图像的压缩，可以使人们用更少的空间来存储大量的图片，尤其在网络通信中，有极其重要的作用。图像压缩的方式有许多，可以根据图像本身属性，使用不同种类的压缩方式，以达到最佳的图像压缩效果。
本次设计主要是使用游程编码的方法对二值图像进行无损压缩，有效的对二值图像进行了压缩，并且对压缩后的图片进行了解压缩处理，无损的还原了图像。
本次设计是使用Delphi7.0进行编译的，主要功能是对导入的彩图进行处理，二值化图像，使得图像适应于压缩，再通过游程编码压缩算法，对图像进行无损压缩。对于压缩效率的比较，可以通过灰度处理图像来进行压缩，从而比较出压缩算法的适应性。本软件界面简洁，操作方便，并且充分体现了对二值图像的压缩效率。

关键词：图像压缩，游程编码，Delphi

A Study about the Image Compression Algorithm
Abstract: With the computer and digital products technology continues to improve, people of various digital image storage requirements increasing, so the image compression is necessary. Image compression, allows people to use less space to store a large number of images, especially in network communication, it plays a very important role. There are many image compression methods, can attribute the image itself, using different types of compression to achieve the best image compression.

[资料来源：Doc163.com]

This design mostly using run-length coding method for lossless compression of binary images, do an effective binary image compress, and on the compressed picture to  decompression, lossless reduction of the image.
This design is compiled using Delphi7.0, the main function is to be processed into the color pictures, to image binarization, making the image suitable for compression, and through run-length encoding compression algorithm for lossless image compression. For comparison of compression efficiency, image processing can be carried out through the gray-scale processing, compression algorithm to compare the adaptability. The software interface is simple, easy to use, and fully reflects the binary image compression efficiency.

Keywords: Image compression, run-length encoding,Delphi

图像压缩原理概述
    由于图像数据之间存在着一定的冗余，所以使得数据的压缩成为可能。信息论的创始人Shannon提出把数据看作是信息和冗余度（redundancy）的组合。所谓冗余度，是由于一副图像的各像素之间存在着很大的相关性，可利用一些编码的方法删去它们，从而达到减少冗余压缩数据的目的。为了去掉数据中的冗余，常常要考虑信号源的统计特性，或建立信号源的统计模型。图像的冗余包括以下几种： [来源：http://www.doc163.com]
1． 空间冗余：像素点之间的相关性。
2． 时间冗余：活动图像的两个连续帧之间的冗余。
3． 信息熵冗余：单位信息量大于其熵。
4． 结构冗余：图像的区域上存在非常强的纹理结构。
5． 知识冗余：有固定的结构，如人的头像。
6． 视觉冗余：某些图像的失真是人眼不易觉察的。

对数字图像进行压缩通常利用两个基本原理：
1． 数字图像的相关性。在图像的同一行相邻像素之间、活动图像的相邻帧的对应像素之间往往存在很强的相关性，去除或减少这些相关性，也就去除或减少图像信息中的冗余度，即实现了对数字图像的压缩。
2． 人的视觉心理特征。人的视觉对于边缘急剧变化不敏感(视觉掩盖效应)，对颜色分辨力弱，利用这些特征可以在相应部分适当降低编码精度，而使人从视觉上并不感觉到图像质量的下降，从而达到对数字图像压缩的目的。


研究内容及实验方案：
1．研究内容：由于图像数据之间存在着一定的冗余，所以使得数据的压缩成为可能。信息论的创始人Shannon提出把数据看作是信息和冗余度（redundancy）的组合。所谓冗余度，是由于一副图像的各像素之间存在着很大的相关性，可利用一些编码的方法删去它们，从而达到减少冗余压缩数据的目的。为了去掉数据中的冗余，常常要考虑信号源的统计特性，或建立信号源的统计模型。图像的冗余包括以下几种： [资料来源：http://doc163.com]
(1) 空间冗余：像素点之间的相关性。 (2) 时间冗余：活动图像的两个连续帧之间的冗余。 (3) 信息熵冗余：单位信息量大于其熵。 (4) 结构冗余：图像的区域上存在非常强的纹理结构。 (5) 知识冗余：有固定的结构，如人的头像。 (6) 视觉冗余：某些图像的失真是人眼不易觉察的。   
从信息论的角度来看，压缩就是去掉信息中的冗余，即保留不确定的信息，去除确定的信息（可推知的），也就是用一种更接近信息本质的描述来代替原有冗余的描述。这个本质的东西就是信息量(即不确定因素)。
所以，将香农的信息论观点运用到图像信息的压缩，所要解决的问题就是如何将图像信息压缩到最小，但仍携有足够信息以保证能复制出与原图近似的图像。
本设计将对位图图像(BMP)进行压缩。首先，从BMP格式图像的文件中读取出图像，并且显示，然后，对BMP图像用DCT变换方法进行有损压缩，对二值图像用算术编码的方法进行无损压缩，有损压缩可以调节压缩的比例，并且是可逆的，完成压缩后，会从基本的视觉等方面进行与原图的对比，分析最佳的压缩效果。

2．实验方案： 图像压缩有很多仿真的方法，如C++,MATLAB等，本设计将使用Delphi完成图像压缩。具体分为个步骤： [来源：http://Doc163.com]
    1．设计软件外形、框架、菜单等基本视图信息。
    2．导入、导出BMP图像。
    3．对导入的图像进行压缩（无损）。
    4．分析压缩后图片的质量及压缩比例。