MATLAB实现基于DCT的JPEG基线图像压缩与质量评估系统

资 源 简 介

本项目完整实现了JPEG基线压缩流程，包含图像分块、DCT变换、量化与熵编码。支持自定义压缩参数调节，提供PSNR/SSIM质量指标对比和8×8块可视化分析，适用于图像处理算法教学与压缩效果验证。

详 情 说 明

基于DCT的JPEG基线压缩算法实现与图像质量评估系统

项目介绍

本项目实现了一个完整的JPEG基线压缩算法系统，集成了图像压缩、质量评估和可视化分析功能。系统核心采用离散余弦变换(DCT)技术，通过量化矩阵设计和霍夫曼熵编码实现高效的图像压缩。该系统不仅能够生成标准JPEG格式文件，还提供详细的压缩过程分析和图像质量评估报告，为图像处理研究和应用开发提供实用工具。

功能特性

核心压缩功能

• 完整的JPEG基线压缩流程：实现图像分块处理、DCT变换、量化、熵编码全流程
• 可控压缩调节：支持质量因子（1-100）调节，实现压缩比与质量的精准平衡
• 多模式支持：提供基线模式和渐进模式两种压缩选项
• 格式兼容性：支持RGB真彩色图像和灰度图像的多格式输入输出

质量评估与分析

• 客观质量指标：计算PSNR（峰值信噪比）和SSIM（结构相似性）评估压缩质量
• 压缩统计报告：生成详细的压缩比统计和编码效率分析
• 可视化分析：展示8x8分块处理过程、DCT系数分布和量化效果对比

使用方法

1. 准备输入图像：将待压缩的图像文件放置在指定目录，支持常见图像格式
2. 设置压缩参数：

- 选择质量因子（1-100，数值越高质量越好） - 选择压缩模式（基线模式/渐进模式）

1. 执行压缩处理：运行主程序开始压缩流程
2. 查看结果：

- 获取压缩后的JPEG图像文件 - 查阅压缩比和质量评估报告 - 分析可视化图表了解处理细节

系统要求

• 操作系统：Windows/Linux/macOS
• 运行环境：MATLAB R2018a或更高版本
• 内存要求：至少4GB RAM（处理大图像时建议8GB以上）
• 存储空间：500MB可用磁盘空间

文件说明

主程序文件作为系统的控制中枢，负责协调整个压缩流程的执行与结果展示。它实现了图像数据的读取与预处理功能，协调调度分块处理、变换编码、量化压缩和熵编码等核心模块的协同工作。该文件还集成了质量评估算法的调用，生成全面的分析报告，并管理可视化图表的绘制与输出，为用户提供直观的处理结果展示。