【正文】 ，成為對(duì)應(yīng)各種圖像的通用編碼方式。 ? （ 3）編碼和解碼操作是實(shí)時(shí)的。 上 一 頁(yè) 下 一 頁(yè) home 二值圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn) JBIG ? 1980年 CCITT (G3)的一維編碼標(biāo)準(zhǔn) MH,作為二維編碼標(biāo)準(zhǔn)的改進(jìn)相對(duì)元地址指定編碼 (MR)。 ? ③ 為了增加連續(xù)的 0系數(shù)的個(gè)數(shù)，對(duì)量化后的系數(shù)進(jìn)行 Z字形重排。 – 用戶常常關(guān)心的是解壓縮時(shí)間，因而分形壓縮的這種不對(duì)稱(chēng)性對(duì)使用數(shù)據(jù)的用戶是很有用的。 ? 仿射變換的特性有： – （ 1）仿射變換的逆變換也是仿射變換。由于參數(shù)的數(shù)據(jù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于圖像的數(shù)據(jù)量，因而用模型編碼對(duì)壓縮數(shù)據(jù)量極其有效。當(dāng)子圖像像素全為 0時(shí)，編碼為“ 0”。 上 一 頁(yè) 下 一 頁(yè) home 跳躍空白編碼 (skip blank coding ) ? 跳躍空白編碼 將圖像的每一條掃描線分成若干等長(zhǎng)的段，每段有 m個(gè)像素，一般 m=8～ 12。 上 一 頁(yè) 下 一 頁(yè) home 提升方法構(gòu)造小波分為分裂、預(yù)測(cè)和更新 3個(gè)步驟。 ? 圖像一般在相鄰的 20個(gè)像素之間存在相關(guān)性，所以若 n16時(shí)再增加 n值，則對(duì)圖像質(zhì)量作用不明顯，相反會(huì)增加變換的計(jì)算量，一般 n=8或 16. ? JPEG編碼標(biāo)準(zhǔn)將圖像分成 8*8的子圖像，然后對(duì)子塊分別進(jìn)行處理。 ? 對(duì)變換系數(shù)的量化可采用非線性量化編碼器，以提高編碼效率。 ? 預(yù)測(cè)編碼的缺點(diǎn) – 壓縮比不夠高 上 一 頁(yè) 下 一 頁(yè) home ? 一種經(jīng)典的數(shù)據(jù)壓縮的基本方法。 上 一 頁(yè) 下 一 頁(yè) home 通過(guò)分析可以得出以下結(jié)論： ? 圖像的相關(guān)性越強(qiáng)，壓縮效果越好。 上 一 頁(yè) 下 一 頁(yè) home 預(yù)測(cè)編碼 預(yù)測(cè)編碼的基本思想： ? 在某種模型的指導(dǎo)下，根據(jù)過(guò)去的樣本序列推測(cè)當(dāng)前的信號(hào)樣本值，然后用實(shí)際值與預(yù)測(cè)值之間的誤差值進(jìn)行編碼。 上 一 頁(yè) 下 一 頁(yè) home ? 【 例 61】 根據(jù)信源的概率分布進(jìn)行算術(shù)編碼 。 ? （ 2）將 xi分成兩組，使每組的概率和盡量接近。 ? 缺點(diǎn)： – 當(dāng)信源數(shù)據(jù)成分復(fù)雜時(shí)，龐大的信源集致使 Huffman碼表較大，碼表生成的計(jì)算量增加，編譯碼速度相應(yīng)變慢 – 不等長(zhǎng)編碼致使硬件譯碼電路實(shí)現(xiàn)困難。 ? 舉例：有一維圖像的符號(hào)集合f(i)={f(1),f(2),f(3),f(4)} ? 設(shè)定的碼字集合 c(i)={0,10,110,111} ? 若一前綴碼為 0101111100， 譯碼輸出信號(hào)？ 上 一 頁(yè) 下 一 頁(yè) home 4層樹(shù)形結(jié)構(gòu)的編碼情況 上 一 頁(yè) 下 一 頁(yè) home 2． Huffman編碼 算法： ? ① 將圖像的灰度等級(jí)按概率大小進(jìn)行升序排序。 ? 混合編碼 現(xiàn)代壓縮編碼方法： ? 分形編碼 ? 模型基（ Modelbased）編碼 上 一 頁(yè) 下 一 頁(yè) home 統(tǒng)計(jì)編碼（ statistic coding) ? 統(tǒng)計(jì)編碼 – 根據(jù)信源的概率分布特性，分配具有惟一可譯性的可變長(zhǎng)碼字，降低平均碼字長(zhǎng)度，以提高信息的傳輸速度，節(jié)省存儲(chǔ)空間。 ? ? 壓縮比值越大，壓縮效率越高。 ? 圖像的尺寸為 w 有損（有失真）壓縮方法：近似恢復(fù)被壓縮信源信息的方法。 ? 數(shù)碼相機(jī)圖像編碼與壓縮技術(shù)成功的范例。 ? 信源編碼主要解決壓縮的有效性，信道編碼主要解決編碼的可靠性，壓縮主要靠前者，后者是壓縮過(guò)程能夠可靠實(shí)現(xiàn)的保證。 上 一 頁(yè) 下 一 頁(yè) home ? 采用數(shù)字技術(shù)之后使信號(hào)處理的性能大大提高，但是其數(shù)據(jù)量的增加也是十分驚人的。 ? ： 上 一 頁(yè) 下 一 頁(yè) home ? 像素間的相關(guān)性形成的冗余： ?在同一掃描行的鄰近像素間、在同一幀的鄰近行間、在活動(dòng)圖像中的同一位置的相鄰幀像素間的灰度和色度往往相同或相近，稱(chēng)這相關(guān)性為像素間冗余或空間冗余。 ? 游程編碼：根據(jù)連續(xù)灰度的行程來(lái)確定編碼。 上 一 頁(yè) 下 一 頁(yè) home ? 變長(zhǎng)最佳編碼定理 【 定理 】 在變長(zhǎng)編碼中 ， 對(duì)出現(xiàn)概率大的信息符號(hào)賦予短碼字 ， 而對(duì)于出現(xiàn)概率小的信息符號(hào)賦予長(zhǎng)碼字 。 ? ④ 在新的概率集合中，仍然按照步驟②～③的規(guī)則，直至新的概率集合中只有一個(gè)概率為 1的成員。 ? 其應(yīng)用于圖像編碼的步驟如下： ? （ 1）將 N個(gè)灰度級(jí) xi按其概率遞減進(jìn)行排列。 上 一 頁(yè) 下 一 頁(yè) home 【 例 】 圖 Fano編碼。 – 符號(hào) “ 1”的子區(qū)為 [2/5 ， 1]， 子區(qū)長(zhǎng)度為 3/5 。 ? 可用較少的量化層次和比特?cái)?shù)表示小幅度的誤差信號(hào)，壓縮數(shù)據(jù)； ? 只有偶爾出現(xiàn)的大幅度誤差信號(hào)，因?yàn)槿搜蹖?duì)跳變的邊沿誤差并不敏感，也可減少量化級(jí)數(shù)。 上 一 頁(yè) 下 一 頁(yè) home 當(dāng)前像素與鄰近像素的位置關(guān)系 上 一 頁(yè) 下 一 頁(yè) home 常用預(yù)測(cè)器方案 ? 前值預(yù)測(cè)：用 x0同一行的最近鄰近像素來(lái)預(yù)測(cè) =x1 JPEG標(biāo)準(zhǔn)采用前置預(yù)測(cè) ? 一維預(yù)測(cè)：如 上圖 中的 x x5。 ? 通過(guò)數(shù)學(xué)變換可以改變信號(hào)能量的分布，從而壓縮信息量。 ? 作為準(zhǔn)最佳變換，已成為一些靜態(tài)圖像、視頻壓縮國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中的基本處理模塊。 上 一 頁(yè) 下 一 頁(yè) home – 閾值編碼：規(guī)定一個(gè)閾值，對(duì)大于閾值的變換系數(shù)幅度進(jìn)行編碼，舍棄以下閾值的變換系數(shù)分量，不僅保留了能量較大的低頻分量，而且某些有一定幅度的高頻分量也得到保留，有效改善重建圖像的質(zhì)量。 – 用 dj1與 P(sj1)的差值代替 d j1，則數(shù)據(jù)量要比原始 d j1要小得多。 – 編碼時(shí)“空白塊”用碼字“ 0”表示。 – 傳真的二值圖像中，連“ 0”或連“ 1”總是成串出現(xiàn)，稱(chēng)為“白游程”和“黑游程”。 ? 分形的基本思想來(lái)源于數(shù)學(xué)上對(duì)客觀世界一些現(xiàn)象的自相似性描述。 – （ 4）可以通過(guò)變換參數(shù)求解變換后平面圖形的面積與原平面圖形面積的比值。 上 一 頁(yè) 下 一 頁(yè) home 圖像壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn) ? 在靜態(tài)圖像壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)中，比較著名的有 JPEG、 JBIG等標(biāo)準(zhǔn)。 ? （ 3） Z字形重排 ? （ 4） DCT系數(shù)的編碼 ? （ 5） JPEG位數(shù)據(jù)流 上 一 頁(yè) 下 一 頁(yè) home 亮度量化表 16 11 10 16 24 40 51 61 12 12 14 19 26 58 60 55 14 13 16 24 40 57 69 56 14 17 22 29 51 87 80 62 18 22 37 56 68 109 103 77 24 35 55 64 81 104 113 92 49 64 78 87 103 121 120 101 72 92 95 98 112 100 103 99 上 一 頁(yè) 下 一 頁(yè) home 色度量化表 17 18 24 47 99 99 99 99 18 21 26 66 99 99 99 99 24 26 56 99 99 99 99 99 47 66 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 上 一 頁(yè) 下 一 頁(yè) home DCT系數(shù)的 Z字形排列 上 一 頁(yè) 下 一 頁(yè) home 3． JPEG的視頻應(yīng)用與硬件實(shí)現(xiàn) ? 盡管 JPEG標(biāo)準(zhǔn)是基于彩色靜止圖像壓縮而提出的，但對(duì)于壓縮視頻的幀內(nèi)圖像也十分有效。將一幅二維圖像按位平面進(jìn)行分解可以得到若干個(gè)二值圖像。 ? （ 6）利用同一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)可以同時(shí)支持順序和逐層兩種壓縮傳送模式。 上 一 頁(yè) 下 一 頁(yè) home 2． JPEG2021標(biāo)準(zhǔn)提供的主要特征 ? JPEG2021標(biāo)準(zhǔn)提供了一套新特征 – 這些特征對(duì)于一些新產(chǎn)品（如數(shù)碼相機(jī)）和應(yīng)用（如互聯(lián)網(wǎng)）是非常重要的。 ? （ 4）感興趣區(qū)域壓縮。 ? 熟知 各種國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn)、應(yīng)用領(lǐng)域