基于哈夫曼編碼圖像壓縮系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、圖像壓縮技術(shù)是目前計算機應(yīng)用領(lǐng)域的一項熱門技術(shù)。隨著計算機技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息處理技術(shù)的迅速發(fā)展，圖像作為一種重要的信息載體已經(jīng)成為應(yīng)用最廣泛的信息表現(xiàn)形式之一。但是由于未經(jīng)處理的圖像本身數(shù)據(jù)量非常大，這給圖像的傳輸、存儲及加工處理等方面帶來了極大的困難，要消除上述三種圖像應(yīng)用中的困難，關(guān)鍵對圖像進(jìn)行壓縮。圖像實現(xiàn)壓縮的過程要付出較大的計算量，但相對于圖像壓縮的意義又是非常值得的。圖像實現(xiàn)壓縮的意義在于減少數(shù)據(jù)存儲量，節(jié)省

2、存儲數(shù)據(jù)時的存儲空間和CPU處理數(shù)據(jù)的時間；降低數(shù)據(jù)率以減少傳輸時的使用帶寬，節(jié)省傳輸時間；壓縮圖像的信息量，便于特征抽取，為識別做準(zhǔn)備。圖像數(shù)據(jù)能夠?qū)崿F(xiàn)壓縮主要有兩個方面的原因：一是圖像數(shù)據(jù)中有許多冗余，包括時間冗余、空間冗余等，用某種數(shù)學(xué)的方法來表示圖像使原始圖像數(shù)字化從而消除冗余，用這種方式表示的圖像還能恢復(fù)到圖像的原始狀態(tài)屬于無損壓縮范疇；二是利用人眼的生理因素，人眼對圖像的細(xì)節(jié)和某些顏色的辨別能力存在著一個極限，把超過這個極限

3、的部分去掉，也可以達(dá)到壓縮目的，但這種方式表示的圖像數(shù)據(jù)有丟失不能恢復(fù)到圖像的原始狀態(tài)，屬于有損壓縮范疇。本文主要研究無損壓縮的原理和實現(xiàn)方法。本文首先介紹了圖像壓縮技術(shù)的背景、發(fā)展歷史和圖像壓縮的基本原理和圖像能夠?qū)崿F(xiàn)壓縮的理論依據(jù)以及圖像壓縮的分類應(yīng)用，并對圖像壓縮編碼的相關(guān)研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述性分析，然后對基于哈夫曼編碼算法的圖像壓縮方法及具體實現(xiàn)進(jìn)行研究，其中重點介紹了哈夫曼（Huffman）編碼的原理和算法及其衍生算法，并對幾種

4、不同的壓縮算法進(jìn)行了簡單的比較，得出結(jié)論哈夫曼編碼能夠?qū)崿F(xiàn)對圖像數(shù)據(jù)的無損壓縮，并且得出哈夫曼編碼在有著廣泛應(yīng)用的同時已不再是壓縮算法的全部，而經(jīng)常與其它的壓縮算法相結(jié)合被當(dāng)作最終的編碼方法，如JPEG壓縮算法。本文充分利用哈夫曼編碼簡潔方便的特性，摒棄了傳統(tǒng)的JPEG壓縮算法中要進(jìn)行哈夫曼編碼前先進(jìn)行圖像轉(zhuǎn)換、DCT變換等復(fù)雜的過程，結(jié)合BMP圖像的結(jié)構(gòu)和特點，提出了一種更為簡潔的可以實現(xiàn)無損壓縮的哈夫曼編碼方法，即單純基于哈夫曼編碼

5、算法實現(xiàn)對256色BMP圖像數(shù)據(jù)部分的壓縮方法。該算法有兩個互逆過程：壓縮和解壓縮。針對256色BMP圖像，要實現(xiàn)壓縮必須對新編碼進(jìn)行按位存儲，由于選擇的開發(fā)工具是Visual Basic6.0，它沒有像C語言等開發(fā)工具一樣的位操作或移位運算功能，通過乘以2、除以2來實現(xiàn)等價的左移、右移操作，實現(xiàn)了按位存儲，進(jìn)而實現(xiàn)壓縮過程。解壓縮過程與之相反。最后，利用VB6.0作為開發(fā)工具，依托哈夫曼編碼圖像壓縮理論開發(fā)了一個能夠?qū)?56色BMP圖