【文章內(nèi)容簡介】 系統(tǒng)評價(jià) 例 碼字 信息 Pk 0 0 u1 1 0 u2 1 1 u3 0 0 0 u4 0 0 1 0 u5 0 0 1 1 u6 壓縮編碼系統(tǒng)評價(jià) ? ?? ?? ?? ?6212 2 22 2 261lo g lo g lo g lo g lo g lo g lo g 2 2 2 3 4 4 %1 %kkRKKRH x p PR X PHXRXr??????? ? ? ?? ? ???? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ???? ? ??? 壓縮編碼系統(tǒng)評價(jià) （ 2） 基于保真度準(zhǔn)則的評價(jià) 1） 客觀保真度準(zhǔn)則： a）輸入圖和輸出圖之間的均方根（ rms）誤差 1 / 2211001 ( , ) ( , )MNr m sxye f x y f x yMN?? ??????????????????? b）輸入圖和輸出圖的均方根信噪比 1 1 1 1220 0 0 0( , ) / [ ( , ) ( , ) ]M N M Nmsx y x yS N R f x y f x y f x y? ? ? ???? ? ? ???? ? ? ?P S N R峰 值 信 噪 比 壓縮編碼系統(tǒng)評價(jià) 一般 σ 2，或 PSNR≥40dB 人眼看不出來 PSNR 30 dB 的圖像不能用 PSNR 在 35dB 左右可接受 到目前為止，國際上沒有一個(gè)通用的評價(jià)圖像壓縮的客 觀標(biāo)準(zhǔn) 壓縮編碼系統(tǒng)評價(jià) 2) 主觀保真度準(zhǔn)則： a）損傷程度：不能察覺、剛察覺、不討厭、有點(diǎn)討厭、 很討厭，不能用 b）質(zhì)量：優(yōu)、良、中、次、劣 c）比較：＋ 2，好的多；＋ 1，好； 0，同；－ 1，壞； － 2 壞的多 主觀（人判別） —— 專家投票的方法，實(shí)用方法。 ?人的視覺的主觀亮度是光強(qiáng)的對數(shù)函數(shù)。 ?人眼對黑暗區(qū)誤差比明亮區(qū)更敏感。 ?人眼對灰度突變邊緣比較敏感 。 壓縮編碼系統(tǒng)評價(jià) 預(yù)測編碼的基本原理 DPCM編碼 △ M編碼 預(yù)測編碼 預(yù)測編碼 預(yù)測編碼的基本原理 鄰近的 M個(gè)值預(yù)測當(dāng)前值，當(dāng)前值與預(yù)測值之差量化編 碼，（一維、二維、三維預(yù)測） DPCM編碼 1. DPCM系統(tǒng)的基本原理 （ 差分脈沖編碼調(diào)制） 量化器 編碼器 預(yù)測器 —— 十 解碼器 預(yù)測器 十 DPCM原理框圖 傳輸信道 2．預(yù)測編碼的類型 鄰近的 M個(gè)值預(yù)測當(dāng)前值 ， 當(dāng)前值與預(yù)測值之差量化編碼 ， （ 一維 、 二維 、 三維預(yù)測 ） DPCM編碼 3．最佳線性預(yù)測 采用均方誤差（ MSE）為極小值的準(zhǔn)則來獲得 DPCM，稱為最佳線性預(yù)測，亦即此時(shí)預(yù)測誤差最小。對于圖像來說，最佳線性預(yù)測的關(guān)鍵就是求出各個(gè)預(yù)測系數(shù)，使得預(yù)測誤差最小，從而使得接收圖像和原圖像差別最小。 DPCM編碼 4． 自適應(yīng)預(yù)測編碼 （ 1） 自適應(yīng)預(yù)測 一個(gè)三階預(yù)測器的預(yù)測值計(jì)算公式為 : 現(xiàn)增加一個(gè)可變參數(shù)“ k”，得 1 2 3? ( , ) ( 1 , ) ( 1 , 1 ) ( , 1 )f m n a f m n a f m n a f m n? ? ? ? ? ? ?1 2 3? ( , ) [ ( 1 , ) ( 1 , 1 ) ( , 1 ) ]f m n k a f m n a f m n a f m n? ? ? ? ? ? ? ?式中 k是一個(gè)自適應(yīng)參數(shù)， k的取值根據(jù)量化誤差的大小自適應(yīng)調(diào)整 DPCM編碼 （ 2） 自適應(yīng)量化 根據(jù)信號局部區(qū)域的特點(diǎn)，自適應(yīng)地修改和調(diào)整量化器參數(shù)，包括量化器輸出的動態(tài)范圍，量化器判決電平（量化步長）等。實(shí)際上是在量化器分層確定后，當(dāng)預(yù)測誤差值小時(shí)，將量化器的輸出動態(tài)范圍減小，量化步長減?。划?dāng)預(yù)測誤差大時(shí)，將量化器的輸出范圍擴(kuò)大，量化器步長擴(kuò)大 DPCM編碼 ΔM編碼 1． ΔM 編碼的基本原理 放大限幅 定時(shí)判決 本地譯碼 a) 編碼器原理框圖 ()xt?()xt()et ()sn 譯碼 低通濾波 ()sn ()xtb) 譯碼器原理框圖 ΔM編碼 編碼的基本問題 （ 1） 斜率過載誤差 若遇到輸入信號急劇變化時(shí) ， 很難跟蹤上 的變化 ，這時(shí)就會產(chǎn)生較大的誤差 ， 這種現(xiàn)象稱為斜率過載 。 斜率過載現(xiàn)象將使圖像中原陡峭輪廓變?yōu)榫徸兊妮喞?， 從而引起圖像邊緣的模糊 。 解決斜率過載的有效辦法是自適應(yīng)增量編碼法 ?()xt ()xt ΔM編碼 （ 2） 顆粒誤差 顆粒誤差是信號平坦區(qū)來回量化產(chǎn)生的 , 表現(xiàn)在圖像上為胡椒狀顆粒噪聲 為了減小顆粒誤差 ， 可采取小量化臺階；但小量化臺階就不能精確地跟上快速上升信號的變化 ， 出現(xiàn)斜率過載誤差現(xiàn)象 。利用自適應(yīng)技術(shù) ， 不再采用固定量化臺階 ， 根據(jù)輸入信號情況的不同 ， 自適應(yīng)的調(diào)整量化臺階 自適應(yīng)增量編碼系統(tǒng)（ ADM） ΔM編碼 游程長度編碼 霍夫曼編碼 算術(shù)編碼 統(tǒng)計(jì)編碼 統(tǒng)計(jì)編碼 統(tǒng)計(jì)編碼 是指建立在圖像統(tǒng)計(jì)特性基礎(chǔ)之上的一類壓縮編碼方法 ， 根據(jù)信源的概率分布特性 ， 分配不同長度的碼字 ， 降低平均碼字長度 ， 以提高傳輸速度 ， 節(jié)省存儲空間 。 游程長度編碼 ?舉例說明： aaaa bbb cc d eeeee fffffff (共 22 8=176 bit) ?4a3b2c1d5e7f (共 12 8=96 bit) 霍夫曼編碼 ?基本原理 將在圖像中出現(xiàn)次數(shù)多的像素值給一個(gè)短的編碼，將出現(xiàn)次數(shù)少的像數(shù)值給一個(gè)長的編碼。 ?舉例說明： aaaa bbb cc d eeeee fffffff （共 22 8=176 bit) 4 3 2 1 5 7 f=0 e=10 a=110 b=1111 c=11100 d=11101 110,110