MATLAB实现的算术编码图像压缩系统

资 源 简 介

该项目基于MATLAB开发，采用算术编码算法对图像进行高效压缩与编码。系统支持多种图像格式输入，通过统计像素概率分布生成紧凑的二进制编码，同时提供完整的解码功能以还原原始图像。适用于教学演示与小规模图像处理场景。

详 情 说 明

基于算术编码的图像压缩与编码系统

项目介绍

本项目实现了一个基于算术编码算法的图像压缩与编码系统。该系统能够高效处理多种格式的图像文件，通过分析图像像素值的概率分布构建编码模型，将图像数据转换为高压缩比的二进制编码流。系统同时提供完整的解码功能，可将压缩数据准确还原为原始图像，并自动计算多项性能指标，为图像压缩效果评估提供量化依据。

功能特性

• 多格式图像支持：兼容JPG、PNG、BMP等常见图像格式
• 智能概率分析：自动分析图像像素值分布特征，构建最优编码模型
• 高压缩效率：采用算术编码核心算法，实现优于传统编码的压缩比
• 完整编解码流程：支持从图像压缩到重构的完整处理流程
• 性能评估体系：自动计算压缩率、编码时间、峰值信噪比(PSNR)等关键指标
• 可视化分析：生成概率分布统计图表和编码过程可视化结果
• 参数灵活配置：支持编码精度、压缩级别等参数自定义设置
• 模型预设支持：可选加载外部概率模型文件提升编码效率

使用方法

编码压缩

1. 准备待压缩的图像文件
2. 设置编码参数（精度、压缩级别等）
3. 运行编码程序，生成二进制压缩文件
4. 查看生成的性能报告和统计图表

解码还原

1. 加载已有的二进制编码文件(.bin)
2. 运行解码程序，重构原始图像
3. 获取重构图像文件及性能对比数据

系统要求

• 操作系统：Windows/Linux/macOS
• 运行环境：MATLAB R2018a或更高版本
• 内存需求：至少4GB RAM（建议8GB以上处理大尺寸图像）
• 存储空间：足够的硬盘空间存放临时文件和输出结果

文件说明

主程序文件整合了系统的核心处理逻辑，实现了图像读取与格式识别、像素数据概率统计分析、算术编码模型构建、二进制数据流编码转换、压缩文件生成与头信息写入、解码流程控制与图像重构、性能指标自动计算与报告生成等关键功能，为用户提供完整的图像压缩编码解决方案。