【文章內(nèi)容簡介】 程慢。 B 對數(shù)位的增刪敏感，因此增加或減少一個數(shù)位會使譯碼結(jié)果面目全非。 圖象數(shù)據(jù)壓縮算法 信息熵編碼 3 算術(shù)編碼：基本思路是將被編碼的信息表示成 0和 1之間的間隔（ interval）。 其特點： A 信源符號的出現(xiàn)概率比較接近時，算術(shù)編碼的效率比哈夫曼編碼的高。 B 其實現(xiàn)過程比哈夫曼編碼復(fù)雜。 C 按照分數(shù)比特逼近熵，哈夫曼編碼是按照整數(shù)比特逼近熵；算術(shù)編碼可以有效地從模型中分離出來，哈夫曼編碼是與統(tǒng)計模型強相關(guān)的。 圖象數(shù)據(jù)壓縮算法 詞典編碼 第一類詞典編碼的思路是，查找正被壓縮的字符系列是否在以前輸入的數(shù)據(jù)中出現(xiàn)過，用已經(jīng)出現(xiàn)過的字符串代替重復(fù)的部分，它的輸出是指向早期出現(xiàn)過的字符串的“指針”。典型算法是 LZ77， LZSS。 第二類詞典編碼的思路是，從輸入的數(shù)據(jù)里創(chuàng)建一個“短語詞典”，編碼過程中遇到在詞典中存在的“短語”時，編碼器輸出該“短語”在詞典中的索引號。典型算法是 LZW。 LZW算法特點： A 通用性好，性能優(yōu)良，壓縮效率高。 B 算法是可逆的。 圖象數(shù)據(jù)壓縮算法 預(yù)測編碼 圖象中局部區(qū)域像素通常是高度相關(guān)的，可以用先前像素的有關(guān)灰度知識對當前像素的灰度進行估計，即預(yù)測。 有線性預(yù)測編碼和非線性預(yù)測編碼，前者又稱為差分脈沖編碼調(diào)制（ DPCM: Differential Pulse Code Modulation） ,圖象中的每個像素可以通過與之相關(guān)的幾個像素來進行預(yù)測。 預(yù)測編碼特點： A 實現(xiàn)簡單，編碼質(zhì)量高。 B 壓縮比不高，預(yù)測精度依賴于圖象特性的大量先驗知識，需要進行大量非線性運算。一般與其他方法結(jié)合使用。 圖象數(shù)據(jù)壓縮算法 變換編碼 它是將時域信號變換到頻域信號進行處理的編碼方式。 其典型的有 KL變換編碼 (KarhunLoeve)和離散余弦變換（ Discrete Cosine Transform,DCT)編碼。 KL變換編碼壓縮比高于離散余弦變換編碼，但運算量大，無快速算法。離散余弦變換編碼計算復(fù)雜度適中，有快速算法。 圖象數(shù)據(jù)壓縮算法 模型編碼 它是將圖象信號看成是三維世界中的目標和景物投影到二維平面的產(chǎn)物，對其評價結(jié)果決定于人類視覺系統(tǒng)的特性。它對特定的圖象建立模型，由模型確定圖象中景物的特征參數(shù)。解碼時根據(jù)參數(shù)和已知模型使用圖象合成技術(shù)重建圖象。 模型編碼引入的誤差主要是人眼視覺不太敏感的幾何失真，因此重建的圖象非常自然和逼真。 常用圖形、圖象文件 矢量圖：用數(shù)學(xué)方式描述的一系列點、線弧和其他幾何形狀，存放這種圖使用的格式為矢量圖格式，存儲的數(shù)據(jù)主要是繪制圖形的數(shù)學(xué)描述。 位映像圖：也叫光柵圖（ raster graphics）由像素組成，存儲格式稱為位圖格式。存放的數(shù)據(jù)是描述像素的數(shù)值。 常用圖形、圖象文件 文件格式 文件內(nèi)容 文件大小 顯示速度 應(yīng)用特點 矢量圖 圖形指令 與圖的復(fù)雜度有關(guān) 圖越復(fù)雜 ,需執(zhí)行的指令越多 ,顯示越慢 易于編輯 ,適于“繪制”和“創(chuàng)建”，便于網(wǎng)絡(luò)傳輸，但表現(xiàn)力受限 位映像圖 圖象點陣數(shù)據(jù) 與圖的尺寸、彩色深度有關(guān) 與圖的大小有關(guān) 適于“獲取”和“復(fù)制”，表現(xiàn)力較豐富，但編輯較復(fù)雜，不便于網(wǎng)絡(luò)傳輸 常用圖形、圖象文件 BMP（ BitmapFile)文件格式： Windows采用的圖象文件存儲格式，默認文件擴展名為 bmp或BMP。 BMP圖象文件包括文件頭數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、位圖信息數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和位圖陣列 3部分。 常用圖形、圖象文件 GIF文件格式： Graphics Interchange Format是 CompuServe公司開發(fā)的圖象文件存儲格式，默認文件擴展名為 gif或 GIF。 GIF圖象文件以數(shù)據(jù)塊為單位存儲圖象的相關(guān)信息。 GIF文件采用 LZW壓縮算法存儲圖象數(shù)據(jù)，可以在一個文件中存放多幅彩色圖象，象演幻燈片那樣顯示或象動畫那樣演示。 常用圖形、圖象文件 PNG文件格式： Portable Network Graphics（便攜網(wǎng)絡(luò)圖形）是一種類似GIF、 JPEG和 TIFF的位圖圖象壓縮存儲格式，使用從 LZ77派生的無損數(shù)據(jù)壓縮算法，默認文件擴展名為 png或 PNG。 使用 PNG文件格式是為了代替 GIF和 TIFF文件格式，同時增加一些 GIF文件格式不具備的特性。它有以下優(yōu)點： A 兼有 GIF和 JPEG的色彩模式，能存儲 256色以下的索引色彩圖象和 24位真彩色，最高可存儲 48位彩色圖象。 B 圖象壓縮到極限以利于網(wǎng)絡(luò)傳輸，卻能保留所有與圖象品質(zhì)有關(guān)的信息。 C 采用高速交替顯示方案，顯示速度快。 D 提供圖象 alpha通道的 0~255級透明，可以使圖象的透明區(qū)域出現(xiàn)深度不同的層次。 E 跨平臺顯示不失真。 常用圖形、圖象文件 PNG文件格式： PNG文件格式缺點： A 和 GIF相比，只能存儲單張圖片。 B 不支持 CMYK顏色模式，在印刷時需要轉(zhuǎn)換到 RGB顏色模式。 常用圖形、圖象文件 實例演示 SVG(Scalable Vector Graphics)矢量圖形 SVG的特別之處： SVG真正的用途不是畫幾個簡單的圖畫或幾個動畫， 最誘人的地方是可以動態(tài)訪問， 也就是可以跟變化的數(shù)據(jù)動起來， 再加上簡潔的格式， 矢量圖形獨有的無級無損縮放， 精簡的空間占用， 與 XML完美的結(jié)合， 真正體現(xiàn)它的實用性， SVG有可能是將來網(wǎng)頁所有圖畫的替代品。 靜態(tài)圖象壓縮標準 JPEG JPEG是國際標準化組織（ ISO）和國際電報電話咨詢委員會（ CCITT）關(guān)于靜止圖象編碼聯(lián)合專家組（ Joint Photographics Experts Group）名稱的縮寫。 靜態(tài)圖象壓縮標準 JPEG JPEG已開發(fā)三個圖像標準。第一個直接稱為 JPEG標準，正式名稱叫“連續(xù)色調(diào)靜止圖像的數(shù)字壓縮編碼”（ Digital Compression and Coding of Continuoustone still Images） , 1992年正式通過。 JPEG開發(fā)的第二個標準是 JPEGLS（ ISO/IEC 14495, 1999）。JPEGLS仍然是靜止圖像無損編碼，能提供接近有損壓縮壓縮率。 JPEG 的最新標準是 JPEG 2022（ ISO/IEC 15444, 等同的 ITUT編號 ），于 1999年 3月形成工作草案， 2022年底成為正式標準（第一部分）。根據(jù) JPEG專家組的目標，該標準將不僅能提高對圖像的壓縮質(zhì)量，尤其是低碼率時的壓縮質(zhì)量，而且還將得到許多新功能，包括根據(jù)圖像質(zhì)量，視覺感受和分辨率進行漸進傳輸，對碼流的隨機存取和處理，開放結(jié)構(gòu)，向下兼容等。 靜態(tài)圖象壓縮標準 JPEG JPEG標準制定了四種工作模式： （ 1）順序的基于 DCT（ Sequential DCTbased ）模式 ,由 DCT（離散余弦變換）系數(shù)的形成、量化和熵編碼三步組成。從左到右，從上到下掃描信號，為每個圖像編碼。 （ 2）累進的基于 DCT（ Progressive DCTbased）模式 ,生成 DCT系數(shù)和量化中的關(guān)鍵步驟與基本順序編碼解碼器相同。主要的區(qū)別在于每個圖像部件由多次掃描進行編碼而不是僅一次掃描。每次繼續(xù)的掃描都對圖像作了改善，直到達到由量化表建立的圖像質(zhì)量為止。 靜態(tài)圖象壓縮標準 JPEG JPEG標準制定了四種工作模式： （ 3）無損（ Lossless）模式 ,獨立于 DCT處理，用來定義一種達到無損連續(xù)色調(diào)壓縮的手段。預(yù)測器將采樣區(qū)域組合起來并基于采樣區(qū)域預(yù)測出鄰系統(tǒng)區(qū)域。預(yù)測出的區(qū)域?qū)φ罩恳粎^(qū)域的完全無損采樣進行預(yù)測，同時通過Huffman 編碼法或算術(shù)熵編碼法對這一差別進行無損編碼，對較好質(zhì)量的復(fù)制通常可達到 2： 1的壓縮率。 （ 4）分層（ Hierarchical）模式 ，分層模式提供了一種可實現(xiàn)多種分辨率的手段。每個接續(xù)層次上的圖像編碼在水平或垂直方向上的分辨率都被降低二倍。它所傳送的數(shù)據(jù)包括所支持的最低分辨率圖像，以及用于解碼恢復(fù)到原有的全分辨率圖像所需的、分辨率以 2的倍數(shù)遞降的相鄰圖像的差分信息。 靜態(tài)圖象壓縮標準 JPEG JPEG算法的平均壓縮比為 15： 1 。當壓縮比大于 50倍時將可能出現(xiàn)方塊效應(yīng)。 JPEG的性能，用質(zhì)量與比特率之比來衡量，是相當優(yōu)越的，尤其是它的復(fù)雜度之低和使用時間之長，更是給人以深刻的印象。 靜態(tài)圖象壓縮標準 JPEG JPEG編碼處理過程如下： 靜態(tài)圖象壓縮標準 JPEG 1 JPEG的基本系統(tǒng) A 通過 DCT減少圖象數(shù)據(jù)的相關(guān)性。 B 利用人眼視覺特性對系數(shù)進行自適應(yīng)量化。 C 對每個子塊量化后的系數(shù)矩陣進行 Z形掃描，將系數(shù)矩陣變換成符號系列。 D 用哈夫曼變長碼對符號進行熵編碼 靜態(tài)圖象壓縮標準 JPEG 2 變換壓縮的物理本質(zhì) A 多位坐標系適當?shù)男D(zhuǎn)與變換。 B 散布在各坐標軸上的變化幅度較大的數(shù)據(jù)，在新的坐標系中，集中在幾個少數(shù)的坐標軸上。 C 對變化較小、對圖像顯示、視覺影響不大的軸上的分量分配較少的編碼位。 靜態(tài)圖象壓縮標準