在图像处理领域,压缩技术是必不可少的一环,尤其是在存储和传输大量图像数据时。JPEG(Joint Photographic Experts Group)是一种广泛使用的有损压缩标准,它结合了多种算法,包括离散余弦变换(DCT)、量化和哈弗曼编码等,以有效地减少图像的存储空间。以下将详细阐述这些知识点及其在STM32F4微控制器上的实现。 1. **离散余弦变换(DCT)**:DCT是一种数学方法,它可以将图像从像素空间转换到频率空间。在图像中,相邻像素通常具有相似的颜色和亮度,这意味着在频率域中,低频成分(大范围变化)比高频成分(小范围变化)更重要。通过DCT,图像的能量主要集中在低频部分,这为后续的压缩提供了可能。 2. **量化**:在DCT之后,得到的是浮点数的频谱。由于实际应用中需要整数表示,所以需要量化过程。量化是将DCT系数按照预定义的量化表映射为整数,这个过程会导致信息损失,是JPEG有损压缩的主要原因。量化表的设计是关键,它平衡了压缩比和图像质量。 3. **哈弗曼编码**:哈弗曼编码是一种变长编码技术,用于进一步压缩已量化的DCT系数。在JPEG中,频繁出现的系数(通常是低频系数)会被赋予较短的编码,而不常出现的系数则分配较长的编码。这样可以进一步减小存储需求,因为更常见的数据占用的存储空间更少。 4. **STM32F4实现**:STM32F4是一款高性能的ARM Cortex-M4微控制器,其强大的浮点运算能力使得在硬件上执行DCT变得可行。开发者可以编写C或汇编代码,利用STM32F4的内置数学库来实现DCT和量化。哈弗曼编码则可以通过构建哈弗曼树并进行编码操作来完成。STM32F4的高速内存和I/O接口也支持快速读写图像数据,从而实现图像压缩和解压缩。 5. **移植性**:由于JPEG压缩算法的标准化,以及STM32F4的广泛应用,基于STM32F4的图像压缩程序可以方便地移植到其他平台,只需确保目标系统有足够的计算能力和内存,并且兼容相应的接口和协议。 在“复件 5.24”这个压缩包中,可能包含了实现这些功能的源代码、头文件、量化表、哈弗曼编码表以及可能的测试图像。通过分析和理解这些文件,开发者可以学习如何在嵌入式系统上实现高效的图像压缩,从而应用于各种实际项目,如监控系统、无人机影像传输或物联网设备。
2025-07-19 22:17:15 3.67MB JPEG 图像压缩
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哈弗曼编码译码 c++实现 注释写得很详细
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该系统用于完成用户输入哈弗曼编码的节点值和权值,并生成哈弗曼编码,然后对用户的文件进行编码并存储,存储后,可以再译码并存至TectFile.TXT文件。
2022-12-03 16:59:35 4KB 哈弗曼编码 编/译码器 C++
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内有用C++实现的哈弗曼编解码的源码,可执行程序,以及实验报告
2022-12-03 16:54:13 1015KB 哈弗曼 C++ 源码 编码
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利用哈夫曼编码进行对已有文件进行重新编码可以大大提高减小文件大小,减少存储空 间。但是,这要求在首先对一个现有文件进行编码行成新的文件,也就是压缩。在文件使用时,再对压缩文件进行解压缩,也就是译码,复原原有文件。试为完成此功能,写一个压缩解压缩软件。 一个完整的系统应具有以下功能: (1)压缩准备。读取指定被压缩文件,对文件进行分析,建立哈夫曼树,并给出分析结果 (包括数据集大小,每个数据的权值,压缩前后文件的大小),在屏幕上输出。 (2)压缩。利用已建好的哈夫曼树,对文件进行编码,并将哈夫曼编码及文件编码后的数 据一起写入文件中,形成压缩文件(*.Haf)。 (3)解压缩。打开已有压缩文件(*.Haf),读取其中的哈夫曼编码,构建哈夫曼树,读取其 中的数据,进行译码后,写入文件,完成解压缩。 (4)程序使用命令行方式运行 压缩命令 :SZip A Test.Haf 1.doc 解压缩命令:SZip X Test.Haf 2.doc 或 SZip X Test.Haf 用户输入的命令不正确时,给出提示。 (5)使用面向对象的思想编程,压缩/解压缩、哈夫曼构建功能分别构建类实现。
2022-11-04 20:08:55 33.18MB 压缩解压缩
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基于哈弗曼编码实现高压缩和解压缩的C#源码,压缩效率高,源码呈现给大家,共同学习
2022-05-30 20:00:23 204KB 哈弗曼 编码 压缩 解压缩
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打开一篇英文文章,统计该文章中每个字符出现的次数,然后以它们作为权值,设计一个哈夫曼编/译码系统。
2022-05-27 15:48:52 1.63MB 编码 译码 哈弗曼树
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实现任意二到九进制数的赫夫曼编码,通过选择不同的进制实现对应的编码。运行程序,选择进制数后,输入信源个数、信源符号和概率进行相应进制的编码。编码结束后,输出编码结果,并计算平均码长、信息率、编码效率并判断是否满足克拉夫特不等式和变长编码定理。
2022-04-03 01:01:30 489KB m进制,C++
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该文件,不是C/C++语言写的哈弗曼算法,而是基于MATLAB下的哈弗曼编码算法,可用于图像压缩处理,可以计算出压缩率。有兴趣的同学可以下载看看。
2022-02-15 20:08:55 2KB hafuman matlab
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