【正文】 0 0 1 1 EOB] ? 這里， EOB字符代表塊結(jié)尾標(biāo)志。使用的專用 EOB霍夫曼碼字 (1010)表明在重新排列的序列中系數(shù)余項(xiàng)均為 0。 ? DC系數(shù)編碼（ DPCM） ? 設(shè)前一個(gè) DC系數(shù)是 17， ? 得到的 DPCM差為 [26(17)]或 9 ? 查找 JPEG系數(shù)編碼分類(lèi)表 ? 對(duì)一個(gè)類(lèi) 7的差的合理基礎(chǔ)編碼是 101(一個(gè) 3比特編碼 )，而經(jīng)過(guò)完整編碼的類(lèi) 7系數(shù)的總長(zhǎng)度應(yīng)有 7比特 。 余下的 7比特應(yīng)該根據(jù)差值的最低有效位 (ISB)生成 。對(duì)一個(gè)一般的 DC差異類(lèi) (如，類(lèi) K)，需要額外的 K比特，并將正差或負(fù)差的 K個(gè) LSB進(jìn)行減 1運(yùn)算。對(duì)差為 9的值，合理的 LSB為 (0111)1或 0110，且完整的 DPCM編碼的 DC碼字是 1010110。 ? 重排陣列的非零 AC系數(shù)根據(jù) JPEG系數(shù)編碼分類(lèi)表 和 JPEG默認(rèn)AC編碼表 可以進(jìn)行類(lèi)似的編碼。 主要差別 在于每個(gè)默認(rèn)的 AC霍夫曼碼字依賴于前述對(duì)非零系數(shù)編碼后的零值系數(shù)的數(shù)目，以及非零系數(shù)的量級(jí)分類(lèi) ? 第一個(gè)重排陣列的非零 AC系數(shù) (3)的編碼為0100。 ? 第二個(gè)系數(shù)（ 1）的編碼為 001； ? 第三個(gè)系數(shù)（ 3）的編碼為 0100。 ? ……… .. ? 第 17個(gè) AC系數(shù)（ 1）編碼為 110110 ? 繼續(xù)使用這種方法，完整的編碼 (重排列 )陣列為： ? 1010110 0100 001 0100 0101 100001 0110 100011 001 100011 001 001 100101 11100110 10110 0110 11110100 000 1010 MPEG視頻編碼壓縮標(biāo)準(zhǔn) ? 從時(shí)間的觀點(diǎn)看 ， 數(shù)字圖像分為 靜態(tài)圖像和運(yùn)動(dòng)圖像 ， 視頻信號(hào)就是典型的運(yùn)動(dòng)圖像 。 ? 視頻壓縮的目標(biāo)是在盡可能保證視覺(jué)效果的前提下減少視頻數(shù)據(jù)率 。 ? 根據(jù)壓縮前和解壓縮后的數(shù)據(jù)是否完全一致 ，視頻壓縮可分為 有損壓縮和無(wú)損壓縮 。 ? 無(wú)損壓縮意味著解壓縮后的數(shù)據(jù)與壓縮前的數(shù)據(jù)完全一致 。 有損壓縮則意味著解壓縮后的數(shù)據(jù)與壓縮前的數(shù)據(jù)不一致 。 ? 視頻編解碼過(guò)程 ： 外部控制 編碼比特流 a) 視頻編碼 b) 視頻解碼 編 碼 控 制 信源編碼器 多路視頻編碼器 發(fā)送緩沖區(qū) 接收緩沖區(qū) 多路視頻解碼器 信源解碼器 視頻信號(hào) ? 視頻信號(hào)的壓縮包括兩個(gè)主要方面：幀內(nèi)壓縮與幀間壓縮 。 ? 幀內(nèi) （ Intra frame ） 壓 縮 也 稱 為 空 間 壓 縮（ Spatial pression） 。 當(dāng)壓縮一幀圖像時(shí) ， 僅考慮本幀的數(shù)據(jù)而不考慮相鄰幀之間的冗余信息 。 ? 幀間 （ Inter frame） 壓縮是基于許多視頻或動(dòng)畫(huà)的連續(xù)前后兩幀具有很大的相關(guān)性 。 即連續(xù)的視頻其相鄰幀之間具有冗余信息 。 根據(jù)這一特性 ， 壓縮相鄰幀之間的冗余量就可以進(jìn)一步提高壓縮量 ， 減小壓縮比 。 幀間壓縮也稱為時(shí)間壓縮 （ Temporal pression） ， 它通過(guò)比較時(shí)間軸上不同幀之間的數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮 。 ? MPEG (Moving Picture Expert Group)是運(yùn)動(dòng)圖像專家組的簡(jiǎn)稱 。 該小組于 1991年底提出了用于數(shù)字存儲(chǔ)媒介的 、 速率約 ／ s的運(yùn)動(dòng)圖像及其伴音的壓縮編碼 ， 并于 1992年正式通過(guò) ， 通常被稱為 MPEG標(biāo)準(zhǔn) ，此標(biāo)準(zhǔn)后來(lái)被定名為 MPEG1。 ? 到目前為止 ， MPEG標(biāo)準(zhǔn)己不再是 —個(gè)單一的標(biāo)準(zhǔn) ， 而是一個(gè)用于全運(yùn)動(dòng)視頻和相關(guān)音頻壓縮的標(biāo)準(zhǔn)系列 ，包括 MPEGl、 MPEG MPEG MPEG4和 MPEG7共 5個(gè)標(biāo)準(zhǔn) ， 每一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)都有其特定的應(yīng)用范圍 。 其中 ，MPEG1和 MPEG2標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用范圍最廣 。 ? MPEG1用于加速 CDROM中圖像的傳輸 。 ? MPEG2用于寬帶傳輸?shù)膱D像 ， 圖像質(zhì)量達(dá)到電視廣播甚至 HDTV的標(biāo)準(zhǔn) 。 和 MPEG1相比 ，MPEG2支持更廣的分辨率和比特率范圍 ， 將成為數(shù)字圖像盤(pán) （ DVD） 和數(shù)字廣播電視的壓縮方式 。 ? MPEG4標(biāo)準(zhǔn) 支持非常低的比特率的數(shù)據(jù)流的應(yīng)用 ， 如電視電話 ， 視頻郵件和電子報(bào)刊等 。 ? MPEG視頻壓縮分為 空間域壓縮與時(shí)間域壓縮 。 ? MPEG標(biāo)準(zhǔn)在 空間域的壓縮 ， 每一幀被作為獨(dú)立的圖像獲取 ， 且 壓縮步驟與 JPEG標(biāo)準(zhǔn)的步驟一樣 。 時(shí)間域壓縮 ， 即 幀間編碼的基本思想是僅存儲(chǔ)運(yùn)動(dòng)圖像從一幀到下一幀的變化部分 ， 而不是存儲(chǔ)全部圖像數(shù)據(jù) ， 這樣做能極大地減少運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)量 。 ? 這是通過(guò)把幀序列劃分成 I幀 、 P幀 、 B幀 ， 使用參照幀及運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的 。 二值圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn) ? 二值圖像壓縮的 CCITT第三組和第四組標(biāo)準(zhǔn)。第三組標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用非自適應(yīng)的 1維行程編碼技術(shù)；第四組標(biāo)準(zhǔn)是第三組標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行簡(jiǎn)化和流水線化得到的版本，在該標(biāo)準(zhǔn)中，只允許存在二維編碼。兩組標(biāo)準(zhǔn)使用同樣的非自適應(yīng)的二維編碼方法。 ? 由于第三組和第四組標(biāo)準(zhǔn)是以非自適應(yīng)技術(shù)為基礎(chǔ)的，所以有時(shí)候會(huì)導(dǎo)致 數(shù)據(jù)膨脹 (如對(duì)半色調(diào)圖像即是如此 )。為了克服這種現(xiàn)象以及出現(xiàn)的相關(guān)問(wèn)題， 聯(lián)合二值圖像專家組 (JBIG)——這是一個(gè) CCITT和 ISO的聯(lián)合委員會(huì) ——已經(jīng)采用和 /或建議了幾種其他的二值壓縮標(biāo)準(zhǔn) 。這其中包括 JBIG1標(biāo)準(zhǔn) ，一種自適應(yīng)算術(shù)壓縮技術(shù)，這是目前可用的處理最一般情況和最壞情況下的二值壓縮的技術(shù)，還有 JBIG2標(biāo)準(zhǔn) 。使用這種標(biāo)準(zhǔn)得到的壓縮效果通常是使用 JBIG1標(biāo)準(zhǔn)得到的效果的 2到 7倍 。 ? ? 在一維 CCITT第三組壓縮方法中，圖像的每一條線都可以用一系列變長(zhǎng)編碼碼字編碼，這些碼字代表從左到右掃描線條過(guò)程中，白色和黑色交替的行程長(zhǎng)度。碼字本身分兩類(lèi)。 如果行程長(zhǎng)度小于 63，則使用表 終結(jié)編碼。如果行程長(zhǎng)度大于 63，則根據(jù)表 出現(xiàn)的組成編碼 (不超過(guò)行程長(zhǎng)度 )，將它與一個(gè)終結(jié)編碼一起使用進(jìn)行編碼，終結(jié)編碼用于表示組成編碼和實(shí)際行程長(zhǎng)度之間的差異。 這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)要求每條線都從一個(gè)白色行程長(zhǎng)度碼字開(kāi)始，事實(shí)上它們可能是 00110101，這個(gè)編碼表示一個(gè)零長(zhǎng)度的白色行程。最后，惟一的行尾 (EOL)碼字 000000000001用于結(jié)束每一行，同時(shí)標(biāo)記每幅新圖像的第一行。一個(gè)圖像序列的結(jié)尾使用 6個(gè)連續(xù)的 EOL標(biāo)記。 ? ? 為 CCITT第三組和第四組標(biāo)準(zhǔn)所采用的二維壓縮方法采用的是逐線方法，這種方法在每個(gè)黑色轉(zhuǎn)白色或白色轉(zhuǎn)黑色的掃描轉(zhuǎn)換位置上均參考基準(zhǔn)元素 a0進(jìn)行編碼，基準(zhǔn)元素 a0被設(shè)定在當(dāng)前的編碼線上。前面提到的編碼線稱為基準(zhǔn)線；對(duì)每幅新圖像的第一條線設(shè)定的基準(zhǔn)線是一條虛構(gòu)的白色線條。 ? ? 圖 。注意，這個(gè)過(guò)程的初始步驟在于對(duì)幾個(gè)關(guān)鍵的轉(zhuǎn)換或變化元素的定位： a0,a1,a2，b1和 b2。 ? 變化元素定義為在同一條直線上與前一個(gè)像素值不同的像素。最重要的變化元素是 a0(基準(zhǔn)元素 )，這個(gè)元素被設(shè)定在虛構(gòu)的白色變化元素的位置上，而這個(gè)虛構(gòu)變化元素的位置在每條新編碼線的第一個(gè)像素的左邊，或者 a0可以根據(jù)以前的編碼模式確定。 ? 在 a0的位置確定了之后， a1作為在當(dāng)前編碼線上 a0右邊的下一個(gè)變化元素的位置， a2作為在當(dāng)前編碼線上 a1右邊的下一個(gè)變化元素的位置， b1作為具有 (a0的 )相反值的變化元素，位于基準(zhǔn)線 (或前一條線 )上 a0的右邊。 b2作為下一個(gè)變化元素位于基準(zhǔn)線上 b1的右邊。如果這些變化元素中的任何一個(gè)沒(méi)有被檢測(cè)到，則這些元素被設(shè)一定在適當(dāng)線上最后一個(gè)像素右邊的一個(gè)虛構(gòu)像素位置上。圖。 ? 在對(duì)當(dāng)前基準(zhǔn)元素和與之相聯(lián)系的變化元素進(jìn)行辨別之后，就要執(zhí)行 兩種測(cè)試 ，以便從三種可能的編碼模式中選擇一種。這三種編碼模式分別為： 通過(guò)模式、垂直模式和水平模式。 對(duì)應(yīng)于圖 第一分支節(jié)點(diǎn) 的初始測(cè)試比較 b2相對(duì) a1的位置。對(duì)應(yīng)于圖 第二個(gè)分支點(diǎn) 的第二個(gè)測(cè)試是計(jì)算 a1和 b1位置之間的距離，并將此距離與 3進(jìn)行比較。依靠這些檢測(cè)的輸出，將進(jìn)入圖 個(gè)，并執(zhí)行相應(yīng)的編碼程序。然后，設(shè)置一個(gè)新的基準(zhǔn)元素，如流程圖中畫(huà)的一樣，開(kāi)始準(zhǔn)備下一次重復(fù)編碼。 ? 表 的特定編碼。 ? 如圖 (a)所示，這種模式識(shí)別與當(dāng)前的白色或黑色編碼線的掃描沒(méi)有重疊的白色或黑色基準(zhǔn)線掃描段。在水平編碼模式中，從 a0到 a1和從 a1到 a2的距離必須按與表 ，并且要附加到水平模式碼字 001上。表 001+M(a0a1)+M(a1a2)對(duì)這種模式進(jìn)行了說(shuō)明。這里 a0a1和 a1a2分別代表從 a0到 a1和從 a1到 a2的距離。最后，在垂直模式中，六個(gè)特定的變長(zhǎng)編碼之一被分配給 a1和 b1之間的距離。圖 (b)說(shuō)明了在水平和垂直模式編碼中用到的參數(shù)。在表 底部，擴(kuò)展模式碼字用于選取一種可選的傳真編碼模式。例如，編碼0000001111用于初始化一種傳輸?shù)姆菈嚎s模式。 ? 例 CCITT垂直模式編碼實(shí)例 ? 盡管圖 (b)對(duì)水平和垂直模式編碼都有參數(shù)注釋，但實(shí)際上描繪的情況是垂直模式編碼的情況。即，當(dāng) b2在a1的右邊時(shí)，圖 (或通過(guò)模式 )檢測(cè)無(wú)法通過(guò)。第二個(gè)測(cè)試決定是垂直還是水平編碼模式進(jìn)入。這個(gè)檢測(cè)表明應(yīng)該使用垂直模式編碼因?yàn)閺?a1到 b1的距離小于 3。根據(jù)表 ，正確的碼字為 000010，這意味著a1在 b1左邊相距兩個(gè)像素的位置上。在下一步重復(fù)編碼的準(zhǔn)備過(guò)程中， a0移動(dòng)到 a1的位置上。 參考文獻(xiàn) ? 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[10]吳樂(lè)南 .JBIG2——二值圖像壓縮技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)展 .電子商務(wù) 小結(jié) ? 本章在分析圖像編碼的必要性與可能性的基礎(chǔ)上 ， 對(duì)圖像編碼與壓縮的基本概念 、 理論及其編碼分類(lèi)進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹 。 并從無(wú)損壓縮和有損壓縮的角度具體介紹了幾種常用的圖像編碼與壓縮技術(shù) 。 ? 無(wú)損壓縮是指可以精確無(wú)誤地從壓縮數(shù)據(jù)中恢復(fù)出原始數(shù)據(jù)的圖像壓縮方法 。 常見(jiàn)的無(wú)損壓縮技術(shù)包括基于統(tǒng)計(jì)概率的方法和基于字典的技術(shù) 。 ? 有損編碼是以丟失部分信息為代價(jià)來(lái)?yè)Q取高壓縮比的 。 有損壓縮方法主要有損預(yù)測(cè)編碼方法 、變換編碼方法等 。 ? 圖像壓縮的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)可分成三個(gè)部分：靜止圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn) 、 運(yùn)動(dòng)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)和二值圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn) 。 常用的編碼標(biāo)準(zhǔn)有： JPEG、 MPEG、JBIG及 。 ? JPEG是聯(lián)合圖像專家小組開(kāi)發(fā)研制的連續(xù)色調(diào) 、多級(jí)灰度 、 靜止圖像的數(shù)字圖像壓縮編碼方法 。JPEG中的核心算法是 DCT變換編碼 。 ? MPEG視頻壓縮分為空間域壓縮與時(shí)間域壓縮 。