文档介绍：Chapter 8 pression 第8章图像压缩(图像编码) ?目的是减少表示数字图像的数据量。?去除冗余。?35年前,电视传输的带宽压缩; ?60年前, . Shannon 等的信息理论发展成目前的国际图像压缩标准。?目前,图像压缩技术被认为是一种“使能技术”( enabling technology ”)。提高图像分辨率,开发新的电视标准,电视会议、 RS 、 FAX 等。 Chapter 8 pression 基础数据压缩——表示定量信息所需数据量的减少过程数据、信息、知识。比如,不同人讲相同的事件。数据冗余:是数字图像压缩的中心问题。这不是抽象的概念,而是可以用数学式子度量的实体: 如果表示相同信息的两组数据所用的信息载体单元数量分别为 n 1和n 2, 则第一组数据的相对(第二组数据的) 数据冗余 R D可定义为: R D = 1 - 1/C R∈(-∞, 1) 其中: C R = n 1 /n 2, ∈(0, ∞) Chapter 8 pression R D = 1 - 1/C R∈(-∞, 1) 其中: C R = n 1 /n 2, ∈(0, ∞) ?当n 1 =n 2, C R =1 而R D =0 ,表示相对于第二组数据, 第一种数据表达没有包含冗余数据。?当n 2 <<n1, C R?∞,R D?1,表示显著压缩和高度冗余?当n 2 >>n 1, C R?0,R D?-∞,表示第二组数据比原始表示包含多得多得数据。这也是通常不希望出现得数据膨胀。?比如 C R =10 ,R D =, 表示第一组数据中有 90% 的数据是冗余的。 Chapter 8 pression 数据冗余的类别 1. 空间冗余 2. 时间冗余 3 .信息熵冗余(编码冗余) 5. 知识冗余 6. 视觉冗余 7 .其它冗余在数字图像压缩中, 3种基本的数据冗余是: ?编码冗余, ?像素间冗余, ?心理视觉冗余。减少其中 1到多种冗余就是数据压缩 Chapter 8 pression 编码冗余 Code1 的二进制平均码长为 3; Code1 的二进制平均码长(∑l 2p r) ; Huffman 码压缩比 C R =3/= Chapter 8 pression 上例压缩的原理: l 2(r k)与p r (r k)成反比变长编码 Code1 不能使其平均码长(∑l 2p r)最小,有编码冗余。数字图像一般都有编码冗余 Chapter 8 pression 像元间的冗余 c,d 直方图分别对应 a,b 图, 相同的三峰, 两边是火柴: 等长码有编码冗余, 可用变长码压缩。但是, 变长码还是不能改变像元间的相关性。计算像元间的相关性γ可用 P414 中的 6式。沿某水平线 e,f分别反映 a,b 图像像元在不同间隔后灰度的相关程度利用像元值的空间相关可预测 Chapter 8 pression 减少像元间冗余的一种方法: 行程编码(RLC) Run-Length Code abcd, nonvisual , C R的计算 Chapter 8 pression 视觉冗余 256 128 64 32 16 8 4 2 在8个比特的灰度值中,每次去掉一个 bit 面,从左/右? Chapter 8 pression P sycho-visual Redundancy 眼睛对所有视觉信息的响应具有不同的灵敏度。消除心理视觉冗余会导致数量信息的损失,又称量化。原图 256 级16级,2:1 IGC16 级,2:1