minh_handsome
New Member
Download miễn phí Nén ảnh số với matlab
Ngày nay cùng với sự tiến bộ của khoa hoc kỹ thuật công nghệ điện tử được ứng dụng và phát triển. Đặc biệt là sự bùng nổ của ngành công nghệ thông tin bưu chính viễn thông. Trong công nghệ truyền thông, thông tin được truyền dẩn trên các đường truyền hữu tuyến hay vô tuyến. Dù truyền dẫn trong môi trường nào đi nữa thì tốc độ, độ bảo mật của thông tin vô cùng quan trọng. Tốc độ của đường truyền phụ thuộc vào hai yếu tố đó là:
ü Phương pháp truyền của hệ thống truyền tin.
ü Dung lượng của thông tin cần truyền.
Không những trong khi truyền thông tin mới xem xét vấn đề về dung lượng của thông tin mà ngay cả khi lưu trử người ta củng quan tâm đến nó. Chính vì thế, vì sự cần thiết của vấn đề này mà hôm nay chúng em xin chọn một đề tài nói về nén dữ liệu của thông tin đó là đề tài: “Sử dụng phần mềm Matlab trong xử lý nén ảnh số”.
Mục đích của đồ án này giới thiệu về ứng dụng của phần mềm Malab trong nén nén ảnh số. Đồ án gồm 4 chương:
Chương 1: Giới thiệu Matlab
Chương 2: Nén ảnh số
Chương 3: Chương trình nén ảnh
Chương 4: Kết luận.
MỤC LỤC Trang
Chương 1 : GIỚI THIỆU MATLAB 1
1.1 Tổng quan về Matlab . 1
1.1.1 Khái niệm về Matlab . 1
1.1.2 Tổng quan về cấu trúc dữ liệu Matlab, các ứng dụng 1
1.1.3 Hệ thống Matlab . 2
1.1.4 Làm quen với Matlab 3
1.1.5 Các cửa sổ làm việc của Matlab 4
1.2 Các hàm chuyển đổi kiểu ảnh 7
1.3 Giao diện đồ họa GUI . 7
1.3.1 Khái niệm 8
1.3.2 Cách tạo GUI . 8
1.3.2.1 Tạo GUI bằng lệnh 8
1.3.2.2 Tạo GUI bằng công cụ đồ họa . 13
Chương 2: NÉN ÀNH SỐ . 16
2.1 Các khái niệm về ảnh . 16
2.1.1 Điểm ảnh (Picture Element ) . 16
2.1.2 Mức xám của ảnh 16
2.1.3 Định nghĩa ảnh số . 18
2.2 Một số khái niệm nén ảnh số . 19
2.2.1 Nén dữ liệu . 19
2.2.2 Tỉ lệ nén 19
2.2.3 Các loại dư thừa dữ liệu . 20
2.2.4 Phân loại các phương pháp nén 21
2.3 Biến đổi cosine rời rạc (DCT- Discrete cosine Transform) 23
2.3.1 Phương pháp biến đổi . 23
2.3.2 Nén tổn hao dựa vào DCT . 24
Chương 3: CHƯƠNG TRÌNH NÉN ẢNH . 31
3.1 Giao diện chương trình 31
3.2 Mô hình nén . 31
3.3 Quá trình nén và giải nén DCT 32
3.4 Các đoạn mã lệnh . 34
3.4.1 Chọn ảnh . 34
3.4.2 Nén DCT 34
3.4.3 Xem pixel ảnh gốc 35
3.4.4 Xem pixel ảnh nén 36
3.4.5 Xem giá trị từng pixel . 36
3.5 Kết quả khi chạy chương trình 38
3.5.1 Chọn ảnh . 38
3.5.2 Nén DCT 38
3.5.3 Pixel ảnh gốc . 39
3.5.4 Pixel DCT . 39
3.5.5 Kết quả . 40
Chương 4: Kết Luận . 41
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Matlab là một ngôn ngữ lập trình thực hành bậc cao được sử dụng để giải các bài toán về kỹ thuật. Matlab tích hợp được việc tính toán, thể hiện kết quả, cho phép lập trình, giao diện làm việc rất dễ dàng cho người sử dụng. Dữ liệu cùng với thư viện được lập trình sẵn cho phép người sử dụng có thể có được những ứng dụng sau đây.
Sử dụng các hàm có sẵn trong thư viện, các phép tính toán học thông thường.
Cho phép lập trình tạo ra những ứng dụng mới.
Cho phép mô phỏng các mô hình thực tế.
Phân tích, khảo sát và hiển thị dữ liệu.
Với phần mềm đồ hoạ cực mạnh.
Cho phép phát triển, giao tiếp với một số phần mềm khác như C++, Fortran.
1.1.2 Tổng quan về cấu trúc dữ liệu của Matlab, các ứng dụng
Matlab là một hệ thống tương giao, các phần tử dữ liệu là một mảng (mảng này không đòi hỏi về kích thước). Chúng cho phép giải quyết các vấn đề liên quan đến lập trình bằng máy tính, đặc biệt sử dụng các phép tính về ma trận hay vector và có thể sử dụng ngôn ngữ C hay Fortran lập trình rồi thực hiện ứng dụng lập trình đó bằng các câu lệnh gọi từ Matlab. Matlab được viết tắt từ chữ “MATrix LABoratory” tức là thư viện về ma trận, từ đó phần mềm Matlab được viết nhằm cung cấp cho việc truy cập vào phần mềm ma trận một cách dễ dàng, phần mềm ma trận này được phát triển bởi các công trình Linpack và Eispack. Ngày nay Matlab được phát triển bởi Lapack và Artpack tạo nên một nghệ thuật phần mềm cho ma trận.
a. Dữ liệu
Dữ liệu của MATLAB thể hiện dưới dạng ma trận (hay mảng–tổng quát), và có các kiểu dữ liệu được liệt kê sau đây:
Kiểu đơn single, kiểu này có lợi về bộ nhớ dữ liệu vì nó đòi hỏi ít byte nhớ hơn, kiểu dữ liệu này không được sử dụng trong các phép tính toán học, độ chính xác kém hơn.
Kiểu double kiểu này là kiểu thông dụng nhất của các biến trong Matlab.
Kiểu Sparse.
Kiểu uint8, uint16. . .
Kiểu char ví dụ ‘Hello’
Kiểu cell.
Kiểu Structure.
Trong MATLAB kiểu dữ liệu double là kiểu mặc định sử dụng trong các phép tính số học.
b. Ứng dụng
MATLAB tạo điều kiện thuận lợi cho:
Các khoá học về toán học.
Các kỹ sư, các nhà nghiên cứu khoa học.
Dùng MATLAB để tính toán, nghiên cứu tạo ra các sản phẩm tốt nhất trong sản xuất.
c. Toolbox là một công cụ quan trọng trong Matlab
Công cụ này được MATLAB cung cấp cho phép bạn ứng dụng các kỹ thuật để phân tích, thiết kế, mô phỏng các mô hình.
Ta có thể tìm thấy toolbox ở trong mô trường làm việc của.
Mạng nơron.
Logic mờ.
Simulink.
1.1.3 Hệ thống MATLAB
Hệ thống giao diện của MATLAB được chia thành 5 phần:
• Môi trường phát triển.
Đây là nơi đặt các thanh công cụ, các phương tiện giúp chúng ta sử dụng các lệnh và các file, ta có thể liệt kê một số như sau.
+ Desktop.
+ Command Window.
+ Command History.
+ Browsers for viewinghelp.
• Thư viện, các hàm toán học bao gồm các cấu trúc như tính tổng, sin cosin, atan, atan2 etc..., các phép tính đơn giản đến các phép tính phức tạp như tính ma trận nghịch đảo, trị riêng, chuyển đổi fourier, laplace, symbolic library.
• Ngôn ngữ MATLAB. Đó là các ngôn ngữ cao về ma trận và mảng, với các dòng lệnh, các hàm, cấu trúc dữ liệu vào, có thể lập trình hướng đối tượng.
• Đồ họa trong MATLAB. Bao gồm các câu lệnh thể hiện đồ hạo trong môi trường 2D và 3D, tạo các hình ảnh chuyển động, cung cấp các giao diện tương tác giữa người sử dụng và máy tính.
• Giao tiếp với các ngôn ngữ khác. MATLAB cho phép tương tác với các ngôn ngữ khác như C, Fortran …
1.1.4 Làm quen với matlab
Hình 1. 1 Cửa sổ desktop (cửa sổ lớn nhất), và các cửa sổ phụ của nó.
Trước tiên để khởi động MATLAB bạn click vào biểu tượng MATLAB.exe, trên màn hình xuất hiện cửa sổ sau. (Xem hình vẽ 1.1) Cửa sổ đó chứa các thanh công cụ (Giao diện người và máy) cần thiết cho việc quản lý các files, các biến, cửa sổ lệnh, có thể coi desktop là các panel gồm các ô, vùng, quản lý và tác dụng của từng cửa sổ nhỏ được quản lý bởi desktop.
1.1.5 Các cửa sổ Làm việc của MATLAB
a. Cửa sổ Command window
Là cửa sổ giao tiếp chính của Matlab bởi đây là nơi nhập giá trị các biến, hiển thị giá trị, tính toán giá trị của biểu thức, thực thi các hàm có sẵn trong thư viện (dạng lệnh), hay các hàm (dạng function) do người dùng lập trình ra trong M_files.
Các lệnh được nhập sau dấu nhắc ‘ >> ‘, và nếu có sai sót trong quá trình gõ (nhập) lệnh thì hãy nhấn phím Enter cho đến khi nhận được dấu nhắc >>. Thực thi lệnh bằng nhấn phím Enter.
Gõ các lệnh sau:
>> A= pi/2 ;
>> B= sin(A)
B=1
hay chương trình soạn thảo trong M-file dưới đây:
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
Ngày nay cùng với sự tiến bộ của khoa hoc kỹ thuật công nghệ điện tử được ứng dụng và phát triển. Đặc biệt là sự bùng nổ của ngành công nghệ thông tin bưu chính viễn thông. Trong công nghệ truyền thông, thông tin được truyền dẩn trên các đường truyền hữu tuyến hay vô tuyến. Dù truyền dẫn trong môi trường nào đi nữa thì tốc độ, độ bảo mật của thông tin vô cùng quan trọng. Tốc độ của đường truyền phụ thuộc vào hai yếu tố đó là:
ü Phương pháp truyền của hệ thống truyền tin.
ü Dung lượng của thông tin cần truyền.
Không những trong khi truyền thông tin mới xem xét vấn đề về dung lượng của thông tin mà ngay cả khi lưu trử người ta củng quan tâm đến nó. Chính vì thế, vì sự cần thiết của vấn đề này mà hôm nay chúng em xin chọn một đề tài nói về nén dữ liệu của thông tin đó là đề tài: “Sử dụng phần mềm Matlab trong xử lý nén ảnh số”.
Mục đích của đồ án này giới thiệu về ứng dụng của phần mềm Malab trong nén nén ảnh số. Đồ án gồm 4 chương:
Chương 1: Giới thiệu Matlab
Chương 2: Nén ảnh số
Chương 3: Chương trình nén ảnh
Chương 4: Kết luận.
MỤC LỤC Trang
Chương 1 : GIỚI THIỆU MATLAB 1
1.1 Tổng quan về Matlab . 1
1.1.1 Khái niệm về Matlab . 1
1.1.2 Tổng quan về cấu trúc dữ liệu Matlab, các ứng dụng 1
1.1.3 Hệ thống Matlab . 2
1.1.4 Làm quen với Matlab 3
1.1.5 Các cửa sổ làm việc của Matlab 4
1.2 Các hàm chuyển đổi kiểu ảnh 7
1.3 Giao diện đồ họa GUI . 7
1.3.1 Khái niệm 8
1.3.2 Cách tạo GUI . 8
1.3.2.1 Tạo GUI bằng lệnh 8
1.3.2.2 Tạo GUI bằng công cụ đồ họa . 13
Chương 2: NÉN ÀNH SỐ . 16
2.1 Các khái niệm về ảnh . 16
2.1.1 Điểm ảnh (Picture Element ) . 16
2.1.2 Mức xám của ảnh 16
2.1.3 Định nghĩa ảnh số . 18
2.2 Một số khái niệm nén ảnh số . 19
2.2.1 Nén dữ liệu . 19
2.2.2 Tỉ lệ nén 19
2.2.3 Các loại dư thừa dữ liệu . 20
2.2.4 Phân loại các phương pháp nén 21
2.3 Biến đổi cosine rời rạc (DCT- Discrete cosine Transform) 23
2.3.1 Phương pháp biến đổi . 23
2.3.2 Nén tổn hao dựa vào DCT . 24
Chương 3: CHƯƠNG TRÌNH NÉN ẢNH . 31
3.1 Giao diện chương trình 31
3.2 Mô hình nén . 31
3.3 Quá trình nén và giải nén DCT 32
3.4 Các đoạn mã lệnh . 34
3.4.1 Chọn ảnh . 34
3.4.2 Nén DCT 34
3.4.3 Xem pixel ảnh gốc 35
3.4.4 Xem pixel ảnh nén 36
3.4.5 Xem giá trị từng pixel . 36
3.5 Kết quả khi chạy chương trình 38
3.5.1 Chọn ảnh . 38
3.5.2 Nén DCT 38
3.5.3 Pixel ảnh gốc . 39
3.5.4 Pixel DCT . 39
3.5.5 Kết quả . 40
Chương 4: Kết Luận . 41
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Matlab là một ngôn ngữ lập trình thực hành bậc cao được sử dụng để giải các bài toán về kỹ thuật. Matlab tích hợp được việc tính toán, thể hiện kết quả, cho phép lập trình, giao diện làm việc rất dễ dàng cho người sử dụng. Dữ liệu cùng với thư viện được lập trình sẵn cho phép người sử dụng có thể có được những ứng dụng sau đây.
Sử dụng các hàm có sẵn trong thư viện, các phép tính toán học thông thường.
Cho phép lập trình tạo ra những ứng dụng mới.
Cho phép mô phỏng các mô hình thực tế.
Phân tích, khảo sát và hiển thị dữ liệu.
Với phần mềm đồ hoạ cực mạnh.
Cho phép phát triển, giao tiếp với một số phần mềm khác như C++, Fortran.
1.1.2 Tổng quan về cấu trúc dữ liệu của Matlab, các ứng dụng
Matlab là một hệ thống tương giao, các phần tử dữ liệu là một mảng (mảng này không đòi hỏi về kích thước). Chúng cho phép giải quyết các vấn đề liên quan đến lập trình bằng máy tính, đặc biệt sử dụng các phép tính về ma trận hay vector và có thể sử dụng ngôn ngữ C hay Fortran lập trình rồi thực hiện ứng dụng lập trình đó bằng các câu lệnh gọi từ Matlab. Matlab được viết tắt từ chữ “MATrix LABoratory” tức là thư viện về ma trận, từ đó phần mềm Matlab được viết nhằm cung cấp cho việc truy cập vào phần mềm ma trận một cách dễ dàng, phần mềm ma trận này được phát triển bởi các công trình Linpack và Eispack. Ngày nay Matlab được phát triển bởi Lapack và Artpack tạo nên một nghệ thuật phần mềm cho ma trận.
a. Dữ liệu
Dữ liệu của MATLAB thể hiện dưới dạng ma trận (hay mảng–tổng quát), và có các kiểu dữ liệu được liệt kê sau đây:
Kiểu đơn single, kiểu này có lợi về bộ nhớ dữ liệu vì nó đòi hỏi ít byte nhớ hơn, kiểu dữ liệu này không được sử dụng trong các phép tính toán học, độ chính xác kém hơn.
Kiểu double kiểu này là kiểu thông dụng nhất của các biến trong Matlab.
Kiểu Sparse.
Kiểu uint8, uint16. . .
Kiểu char ví dụ ‘Hello’
Kiểu cell.
Kiểu Structure.
Trong MATLAB kiểu dữ liệu double là kiểu mặc định sử dụng trong các phép tính số học.
b. Ứng dụng
MATLAB tạo điều kiện thuận lợi cho:
Các khoá học về toán học.
Các kỹ sư, các nhà nghiên cứu khoa học.
Dùng MATLAB để tính toán, nghiên cứu tạo ra các sản phẩm tốt nhất trong sản xuất.
c. Toolbox là một công cụ quan trọng trong Matlab
Công cụ này được MATLAB cung cấp cho phép bạn ứng dụng các kỹ thuật để phân tích, thiết kế, mô phỏng các mô hình.
Ta có thể tìm thấy toolbox ở trong mô trường làm việc của.
Mạng nơron.
Logic mờ.
Simulink.
1.1.3 Hệ thống MATLAB
Hệ thống giao diện của MATLAB được chia thành 5 phần:
• Môi trường phát triển.
Đây là nơi đặt các thanh công cụ, các phương tiện giúp chúng ta sử dụng các lệnh và các file, ta có thể liệt kê một số như sau.
+ Desktop.
+ Command Window.
+ Command History.
+ Browsers for viewinghelp.
• Thư viện, các hàm toán học bao gồm các cấu trúc như tính tổng, sin cosin, atan, atan2 etc..., các phép tính đơn giản đến các phép tính phức tạp như tính ma trận nghịch đảo, trị riêng, chuyển đổi fourier, laplace, symbolic library.
• Ngôn ngữ MATLAB. Đó là các ngôn ngữ cao về ma trận và mảng, với các dòng lệnh, các hàm, cấu trúc dữ liệu vào, có thể lập trình hướng đối tượng.
• Đồ họa trong MATLAB. Bao gồm các câu lệnh thể hiện đồ hạo trong môi trường 2D và 3D, tạo các hình ảnh chuyển động, cung cấp các giao diện tương tác giữa người sử dụng và máy tính.
• Giao tiếp với các ngôn ngữ khác. MATLAB cho phép tương tác với các ngôn ngữ khác như C, Fortran …
1.1.4 Làm quen với matlab
Hình 1. 1 Cửa sổ desktop (cửa sổ lớn nhất), và các cửa sổ phụ của nó.
Trước tiên để khởi động MATLAB bạn click vào biểu tượng MATLAB.exe, trên màn hình xuất hiện cửa sổ sau. (Xem hình vẽ 1.1) Cửa sổ đó chứa các thanh công cụ (Giao diện người và máy) cần thiết cho việc quản lý các files, các biến, cửa sổ lệnh, có thể coi desktop là các panel gồm các ô, vùng, quản lý và tác dụng của từng cửa sổ nhỏ được quản lý bởi desktop.
1.1.5 Các cửa sổ Làm việc của MATLAB
a. Cửa sổ Command window
Là cửa sổ giao tiếp chính của Matlab bởi đây là nơi nhập giá trị các biến, hiển thị giá trị, tính toán giá trị của biểu thức, thực thi các hàm có sẵn trong thư viện (dạng lệnh), hay các hàm (dạng function) do người dùng lập trình ra trong M_files.
Các lệnh được nhập sau dấu nhắc ‘ >> ‘, và nếu có sai sót trong quá trình gõ (nhập) lệnh thì hãy nhấn phím Enter cho đến khi nhận được dấu nhắc >>. Thực thi lệnh bằng nhấn phím Enter.
Gõ các lệnh sau:
>> A= pi/2 ;
>> B= sin(A)
B=1
hay chương trình soạn thảo trong M-file dưới đây:
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links