基于DCT变换的图像分块压缩与重构系统
项目介绍
本项目实现了一个基于离散余弦变换(DCT)的图像分块压缩与重构系统。系统将输入图像分割为8×8像素块,对每个分块进行DCT变换生成系数矩阵,同时支持通过逆DCT变换(IDCT)重建图像。该系统主要用于图像压缩算法的前期验证和教学演示,帮助理解DCT在图像压缩中的基本原理和应用效果。
功能特性
- 图像分块处理:自动将输入图像分割为8×8像素块
- DCT/IDCT变换:实现正向离散余弦变换和逆变换处理
- 多格式支持:支持jpg、png、bmp等常见图像格式
- 色彩处理:自动处理灰度图像和彩色图像(彩色图像转换为YCbCr格式处理)
- 尺寸自适应:自动处理非8整数倍尺寸的图像(补零处理)
- 质量评估:计算原始图像与重建图像的PSNR值
- 可视化对比:并排显示原始图像与重建图像的对比效果
- 系数显示:展示每个8×8分块的DCT系数矩阵
使用方法
- 准备输入图像(确保图像尺寸最好是8的整数倍)
- 运行主程序文件
- 选择输入图像文件
- 系统自动完成以下处理:
- 图像分块(8×8像素块)
- DCT系数计算
- IDCT图像重建
- 质量评估计算
- 查看输出结果:
- DCT系数矩阵显示
- 重建图像显示
- PSNR质量指标
- 原始与重建图像对比图
系统要求
- MATLAB R2016b或更高版本
- Image Processing Toolbox
- 支持的操作系统:Windows/Linux/macOS
文件说明
主程序文件整合了系统的核心处理流程,包含图像读取与格式转换、分块处理逻辑、DCT正逆变换算法实现、图像重建与拼接功能、质量评估计算以及结果可视化展示等完整功能模块。该文件通过协调各算法组件,实现了从图像输入到分析结果输出的端到端处理能力。