基于DCT与游程编码的MATLAB图像压缩仿真系统

资 源 简 介

本项目实现基于离散余弦变换(DCT)和游程编码(RLE)的图像压缩算法。通过分块DCT变换、量化处理、Zigzag扫描和RLE编码实现图像压缩，并提供完整的编解码流程仿真，适用于图像处理算法教学与研究。

详 情 说 明

基于DCT与游程编码的图像压缩仿真系统

项目介绍

本项目实现了一个完整的图像压缩仿真系统，核心原理结合了离散余弦变换（DCT）与游程编码（RLE）两种经典技术。系统模拟了JPEG压缩标准中的关键技术环节，包括图像分块、频域变换、量化压缩、Zigzag扫描和熵编码等过程，并通过逆向流程实现图像重构。该系统不仅能够直观展示压缩效果，还提供压缩率和峰值信噪比（PSNR）等量化指标，适用于图像压缩算法的教学演示与性能分析。

功能特性

• 完整的压缩流程：实现DCT变换→量化→Zigzag扫描→RLE编码的正向压缩链，以及对应的RLE解码→反Zigzag→反量化→IDCT变换的反向重构链
• 灵活的参数配置：支持自定义量化表、DCT分块尺寸、系数保留阈值等关键参数
• 多格式图像支持：可处理JPEG、PNG等常见格式的输入图像
• 压缩性能评估：自动计算压缩率与PSNR值，量化评估压缩效果与图像质量损失
• 过程数据可视化：展示原图与解码图的对比效果，并可输出DCT系数矩阵、游程编码序列等中间数据

使用方法

1. 准备输入图像：将待压缩的图像文件置于项目数据目录下
2. 设置压缩参数：在配置中指定量化表（可选JPEG标准或自定义）、DCT分块大小（通常为8×8）、系数保留阈值等
3. 执行压缩仿真：运行主程序启动压缩流程，系统将自动完成所有处理步骤
4. 查看输出结果：程序将显示还原图像与原图的对比可视化，并输出压缩率、PSNR值及中间过程数据

系统要求

• 操作系统：Windows/Linux/macOS
• 软件环境：MATLAB R2018a或更高版本
• 内存建议：≥4GB RAM（处理高分辨率图像时建议8GB以上）

文件说明

主程序文件整合了系统的全部核心功能，包括图像读取与预处理、离散余弦变换的正向与反向计算、基于量化表的系数压缩、Zigzag扫描排序、游程编码与解码操作、压缩数据量统计、图像重构以及质量评估指标计算。该文件通过模块化设计实现了完整的压缩流水线，并负责最终结果的可视化展示与性能指标输出。