【正文】 150、 255，這樣就有利于壓縮。 2 254 3 255 4 254 3 23 255 3 253 3 253 2 32 254 3 255 2 254 3 33 255 3 254 3 254 4 22 254 3 253 4 255 3 33 255 3 149 3 254 2 42 254 3 150 2 253 4 43 255 3 151 3 255 3 3 14Wuhan University of Technology 5. 結(jié)構(gòu)冗余 圖 。 從圖中可以看出。它存在著非常強(qiáng)的紋理結(jié)構(gòu)，這使圖像在結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生了冗余。 圖 結(jié)構(gòu)冗余 圖像數(shù)據(jù)冗余 (Image data redundancy) 15Wuhan University of Technology6．知識冗余 隨著人們認(rèn)識的深入，某些圖像所具有的先驗知識，如人臉圖像的固有結(jié)構(gòu)（包括眼、耳、鼻、口等）為人們所熟悉。這些由先驗知識得到的規(guī)律結(jié)構(gòu)就是知識冗余。 圖像數(shù)據(jù)冗余 (Image data redundancy) 16Wuhan University of Technology 圖像壓縮編碼分類(Coding methods of Image Compression? 圖像壓縮編碼的分類– （ 1）無損編碼? 又稱為 信息保持編碼 。 要求編碼要求編碼 —— 解碼過程中能夠解碼過程中能夠無誤差的重建圖像。如在醫(yī)學(xué)圖像應(yīng)用中無誤差的重建圖像。如在醫(yī)學(xué)圖像應(yīng)用中 。– （ 2）有損編碼? 常被稱為 保真度編碼 。 常用在圖像的信宿為人眼的常用在圖像的信宿為人眼的應(yīng)用中，如數(shù)字電視、可視電話等應(yīng)用中，如數(shù)字電視、可視電話等 。– （ 3）特征抽取編碼? 是另一種 有損編碼 。 常用在圖像的信宿為計算機(jī)的常用在圖像的信宿為計算機(jī)的應(yīng)用中，這是只需要保留計算機(jī)處理的信息特征。應(yīng)用中，這是只需要保留計算機(jī)處理的信息特征。如圖像識別。如圖像識別。 17Wuhan University of Technology 圖像壓縮編碼分類(Coding methods of Image Compression? 圖像壓縮編碼的具體方法– （ 1）熵編碼：信息保持編碼；– （ 2）預(yù)測法：信息保持編碼、保真度編碼（更常用）；– （ 3）變換法：特征保持編碼；– （ 4）其他編碼法 18Wuhan University of Technology 壓縮技術(shù)的性能指標(biāo) (Evaluation Index of Image Compression approaches) 壓縮編碼的效率 ,通常用壓縮比來表示 ,它的定義為 : 其中 表示壓縮前圖像每像素的平均比特數(shù) , 表示壓縮后每像素所需的平均比特數(shù)。 一般的情況下壓縮比 c總是大于等于 1的 , c愈大則壓縮程度愈高。 19Wuhan University of Technology 平均碼字長度 :設(shè) 為數(shù)字圖像第 k個碼字 的長度 ( 編碼成二進(jìn)制碼的位數(shù) )。其相應(yīng)出現(xiàn)的概率為 , 則該數(shù)字圖像所賦予的平均碼字長度為 : 單位為 bit 壓縮技術(shù)的性能指標(biāo) (Evaluation Index of Image pressionapproaches) 20Wuhan University of Technology在一般情況下 ,編碼效率往往可用下列簡單公式表示 : 其中， H是原始圖像的熵， L是實(shí)際編碼圖像的平均碼字長度。 R = 1? R 越小 ,說明可壓縮的余地越小。 壓縮技術(shù)的性能指標(biāo) (Evaluation Index of Image pressionapproaches) 21Wuhan University of Technology 消除視覺冗余會導(dǎo)致一定量的視覺信息的丟失。因為可能會由此失去重要的信息，所以迫切需要一種可重復(fù)對于丟失信息的性質(zhì)和范圍進(jìn)行定量評估的方法。作為這種評估基礎(chǔ)的兩種準(zhǔn)則是：（ 1）客觀保真度準(zhǔn)則（ 2）主觀保真度準(zhǔn)則 保真度準(zhǔn)則 (Fidelity Criteria) 22Wuhan University of Technology1. 客觀保真度準(zhǔn)則當(dāng)信息損失的程度可以表示成初始圖像以及經(jīng)過了壓縮后解壓的輸出圖像的函數(shù)時，就說是 基于客觀保真度準(zhǔn)則 的。常用均方根 (rms)誤差表示。令 表示輸入圖像， 表示對輸入圖像壓縮、解壓縮后得到的 的估值。其間誤差可以定義為：均方根誤差 為：另一種客觀保真度準(zhǔn)則是解壓縮圖像的 均方信噪比 。 23Wuhan University of Technology2. 主觀保真度準(zhǔn)則 主觀評價是通過向典型的觀察者顯示典型的壓縮圖像并將他們的評估結(jié)果進(jìn)行平均得到的。 值 等 級 描述1 極好 具有極高品 質(zhì) 的 圖 像，和希望的一 樣 好2 好 高品 質(zhì) 的 圖 像，感 覺 良好，其中的干 擾 可以接受3 過 得去 品 質(zhì) 不良的 圖 像，希望能得到改 進(jìn) 干 擾 在某種程度上 難 于接受4 勉 強(qiáng) 可以 品 質(zhì) 不良的 圖 像，希望能得到改 進(jìn) ，干 擾在某種程度上 難 于接受5 差 非常不好的 圖 像，但 還 可以看。有明 顯 不能接受的干 擾6 不可用 差到無法 觀 看的 圖 像 24Wuhan University of Technology 無失真圖像壓縮編碼（ Lossless image pression） 無失真圖像壓縮編碼就是指圖像經(jīng)過壓縮、編碼后恢復(fù)的圖像與原圖像完全 — 樣，沒有任何失真 . 常用的無失真圖像壓縮編碼有許多種。如哈夫曼（ Huffman）編碼、游程編碼和算術(shù)編碼。 25Wuhan University of Technology 哈夫曼編碼 (Huffman coding) 哈夫曼編碼是根據(jù)可變長最佳編碼定理 ,應(yīng)用哈夫曼算法而產(chǎn)生的一種編碼方法。 1. 可變長最佳編碼定理 對于一個無記憶離散信源中每一個符號，若采用相同長度的不同碼字代表相應(yīng)符號，就叫做 等長編碼 。 若對信源中的不同符號用不同長度的碼字表示就叫做不等長或 變長編碼 。 在變長編碼中，對出現(xiàn)概率大的信息符號賦予短碼字，而對于出現(xiàn)概率小的信息符號賦予長碼字。如果碼字長度嚴(yán)格按照所對應(yīng)符號出現(xiàn)概率大小逆序排列，則編碼結(jié)果的平均碼字長度一定小于任何其他排列形式 。 26Wuhan University of Technology2. 哈夫曼（ Huffman）編碼的編碼思路 哈夫曼于 1952年提出了一種編碼方法，它完全依據(jù)信息源字符出現(xiàn)的概率大小來構(gòu)造碼字，這種編碼方法形成的平均碼字長度最短。