圖像處理技術(shù)——6圖象壓縮與編碼(編輯修改稿)
2025-08-28 14:54 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 秀的戰(zhàn)士？ Huffman Coding 1. 分配碼字長(zhǎng)度時(shí)，首先將出現(xiàn)概率最小的兩個(gè)符號(hào)的概率相加，合成一個(gè)概率； 2. 第二步把這個(gè)合成概率看成是一個(gè)新組合符號(hào)的概率 。 3. 重復(fù)上述做法，直到最后只剩下兩個(gè)符號(hào)的概率為止。 4. 完成以上概率相加順序排列后，再反過(guò)來(lái)逐步向前進(jìn)行編碼； 每一步有二個(gè)分支，各賦予一個(gè)二進(jìn)制碼，可以對(duì)概率大的編碼賦為 0，概率小的編碼賦為 1。 （ 不唯一?。。。。? Huffman 編碼實(shí)例 c b a f e 7/22 5/22 4/22 2/22 1 0 f=01 e=11 a=10 b=001 c=0001 d=0000 d 1/22 3/22 6/22 22/22 13/22 9/22 3/22 1 0 1 0 1 0 1 0 Huffman 編碼 aaaa bbb cc d eeeee fffffff （共 22*8=176 bits) 4 3 2 1 5 7 經(jīng)過(guò) Huffman編碼之后的數(shù)據(jù)為： 10101010001001001000100010000111111111101010101010101 (共 7*2+5*2+4*2+3*3+2*4+1*4=53 bits) 比前面我們給出的編碼得到的 56bits的數(shù)據(jù)量還小 ? 算術(shù)編碼是一種從整個(gè)符號(hào)序列出發(fā)，采用遞推形式連續(xù)編碼的方法。 ? 在算術(shù)編碼中，源符號(hào)和碼字間的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系并不存在。 1個(gè)算術(shù)碼字要賦給整個(gè)信源符號(hào)序列，而碼字本身確定 0和 1之間的一個(gè)實(shí)數(shù)間隔。 ? 隨著符號(hào)序列中的符號(hào)數(shù)量的增加，用來(lái)代表它的區(qū)間間隔變小，而用來(lái)表達(dá)區(qū)間所需的信息單位（如 bit）的數(shù)量變大。根據(jù)每個(gè)符號(hào)序列中的符號(hào)對(duì)應(yīng)的區(qū)間的概率減少區(qū)間長(zhǎng)度，確定區(qū)間范圍。 ? 與 huffman編碼不同，這里不需要將每一個(gè)信源符號(hào)轉(zhuǎn)換為整數(shù)個(gè)碼字，所以在理論上它可以達(dá)到無(wú)失真編碼定理給出的極限。 假設(shè)，四個(gè)信元的出現(xiàn)概率分別為 ， ， ， ? 顧名思義，雙字長(zhǎng)碼只有兩種長(zhǎng)度的碼字，也叫準(zhǔn)可變長(zhǎng)碼。 ? 雙字長(zhǎng)碼編碼的原理是，對(duì)出現(xiàn)概率高的信元用短字碼，對(duì)出現(xiàn)概率低的用長(zhǎng)字碼。特別是短字碼集中留下一個(gè)碼字不用，將它作為長(zhǎng)字碼的前綴部分。 ? 雙字長(zhǎng)編碼的壓縮比不如 Huffman編碼，但是硬件實(shí)現(xiàn)較 Huffman編碼簡(jiǎn)單，抗干擾能力強(qiáng)，是一種亞最優(yōu)編碼。 四 .有損壓縮編碼 ? （ Rate Distortion Theory） 211 200{ [ ( , ) ( , ) ] }1 [ ( , ) ( , ) ]NMD E f x y g x yf x y g x y d x d yNM??=?=??? 根據(jù)不同的應(yīng)用，允許的失真度是不同的。失真度越小，編碼的比特率越大。 若定義最大允許失真度為 D*,則其對(duì)應(yīng)編碼比特率的下限 R(D*)是 D*的單調(diào)遞減函數(shù)，稱為率失真理論。 ? 預(yù)測(cè)編碼是統(tǒng)計(jì)冗余數(shù)據(jù)壓縮理論的三個(gè)重要分支之一。 ? 預(yù)測(cè)編碼的理論基礎(chǔ)是現(xiàn)代統(tǒng)計(jì)學(xué)和控制論，它主要減少了數(shù)據(jù)在時(shí)間和空間上的相關(guān)性。 ? 對(duì)于靜止圖像來(lái)說(shuō)，預(yù)測(cè)編碼將被圖像變換編碼所取代 。 ? 而預(yù)測(cè)編碼對(duì)于視頻信號(hào)來(lái)說(shuō)，它充分利用了連續(xù)幀之間的統(tǒng)計(jì)冗余性，是當(dāng)今主流技術(shù)并且還會(huì)流行于未來(lái)。 預(yù)測(cè)編碼的基本原理 ? 預(yù)
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