基于DCT变换的MATLAB实现：JPEG基线压缩算法

资 源 简 介

本项目使用MATLAB实现了JPEG标准的基线压缩算法，通过将图像划分为8×8像素块，应用离散余弦变换（DCT）转换到频域，使用量化表压缩数据，并进行熵编码，实现对图像的高效压缩。

详 情 说 明

基于DCT变换的JPEG基本压缩算法实现

项目介绍

本项目完整实现了JPEG标准的基线压缩算法。该算法通过对图像进行离散余弦变换（DCT）、量化和熵编码等核心处理步骤，实现图像数据的高效压缩。本项目不仅提供了完整的压缩流程，还包括对应的解压缩功能，能够重建原始图像并评估压缩性能。

功能特性

• 图像分块处理：将输入图像划分为8×8像素块进行独立处理
• DCT频域变换：对每个像素块应用离散余弦变换，将图像从空间域转换到频域
• 量化控制：使用标准JPEG量化表进行系数量化，支持质量因子调节（1-100）
• 熵编码压缩：实现哈夫曼编码或算术编码，有效减少数据冗余
• 完整流程支持：包含从压缩到解压缩的完整处理链路
• 性能评估：提供压缩比、峰值信噪比（PSNR）等量化指标
• 多格式支持：支持常见图像格式（JPG、PNG、BMP）的灰度/彩色图像处理

使用方法

1. 准备输入图像：选择待压缩的图像文件，建议图像尺寸为8的倍数
2. 设置压缩参数：指定质量因子（1-100）调整压缩质量与文件大小平衡
3. 执行压缩处理：运行程序完成DCT变换、量化和熵编码过程
4. 查看输出结果：获取压缩后的二进制文件、重建图像及性能统计报告

系统要求

• MATLAB R2018a或更高版本
• 图像处理工具箱（Image Processing Toolbox）
• 支持的操作系统：Windows/Linux/macOS

文件说明

主程序文件实现了项目的核心控制逻辑，主要负责协调整个JPEG压缩和解压缩流程。其功能包括图像数据的读取与预处理、8×8分块操作的调度管理、离散余弦变换的调用执行、量化过程的参数控制、熵编码压缩的集成实现，以及最终压缩数据的输出与重建图像的质量评估。该文件还提供了用户交互界面，用于接收压缩质量参数并展示处理结果统计信息。