基于MATLAB的JPEG彩色图像压缩与解压缩源代码

基于MATLAB的JPEG彩色图像压缩与解压缩源代码

JPEG是一种广泛使用的图像压缩标准，用于减少数字图像的存储空间和传输带宽。本文将介绍如何使用MATLAB实现JPEG彩色图像的压缩和解压缩，并提供对应的代码。

首先，我们需要了解JPEG压缩算法的基本流程。其大致分为以下步骤：

1. 原始图像的预处理：将彩色图像转换为YCbCr色彩空间，并进行采样操作，以减少色度分量的数据量。

2. 分块处理：将图像分成8x8的小块，对每个小块进行DCT（离散余弦变换）。

3. 量化：对DCT系数进行量化，即保留高频系数的信息，舍弃低频部分的精细信息。

4. 预测编码：利用已有的压缩信息对后续数据进行预测编码，提高压缩效率。

5. 熵编码：利用霍夫曼编码对量化后的系数进行熵编码，进一步压缩数据。

接下来，我们将逐一实现以上步骤。

预处理

我们可以使用MATLAB中的rgb2ycbcr函数将RGB彩色图像转换为YCbCr色彩空间。然后，我们对Cb和Cr分量进行4:2:0采样，即将每4x4的块压缩成1x1的块。这一步可以使用MATLAB中的imresize函数完成。

img = imread('test.jpg');
img_ycbcr = rgb2ycbcr(img);
img_cbcr = img_ycbcr(:,:,2:3);
img_cbcr_resize = imresize(img_cbcr,0.5,'nearest');