0010第三章交通信息處理技術(shù)-展示頁
2025-02-19 20:45本頁面
【正文】 數(shù)據(jù)壓縮的 必要性 ? 原始采集的數(shù)據(jù)，特別是視頻檢測數(shù)據(jù)非常大，若不進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮，將嚴(yán)重影響傳輸效率。 ? 例如一幀 640 480像素、 24比特顏色編碼的畫面，在 650M容量的CD－ ROM光盤上能存儲多長的活動圖像？ 第一節(jié) 數(shù)據(jù)壓縮處理技術(shù) 數(shù)據(jù)壓縮的 目的 采用各種方法去除冗余，以盡量少的數(shù)據(jù)量來表示和重建圖像。 信息量、數(shù)據(jù)量和冗余量之間的關(guān)系式： I = D du I代表信息量 D表示數(shù)據(jù)量 du是冗余量 第一節(jié) 數(shù)據(jù)壓縮處理技術(shù) （ 2）冗余的分類 知識冗余、結(jié)構(gòu)冗余、空間冗余、時間冗余、信息熵冗余等。 ? 結(jié)構(gòu)冗余： 在數(shù)字化圖像中，具有規(guī)則紋理的表面、 大面積相互重疊的相同圖案，規(guī)則有序排列的圖形 等結(jié)構(gòu)，都存在數(shù)據(jù)冗余，這種結(jié)構(gòu)上的冗余叫做“結(jié)構(gòu)冗余”。 第一節(jié) 數(shù)據(jù)壓縮處理技術(shù) ? 時間冗余：這是序列圖像和語音數(shù)據(jù)中所經(jīng)常包含的冗余。當(dāng)播放該圖象序列時，隨著時間的推移，若干幀畫面的某些地方發(fā)生了變化，但有的部位卻沒有變化，這就形成了時間冗余。 例如 若信號｛ a1， a2｝的概率分別為 P(a1)=, P(a2)=, 則信號的平均信息量為 H(x)=－ ( + )=(bit) 用二進(jìn)制數(shù)據(jù)表示這兩個信號時需用 1bit顯然出現(xiàn)了 數(shù)據(jù)冗余。 壓縮的倍數(shù)也稱壓縮率 ， 通常有兩種衡量的方法 （ 1） 由壓縮前與壓縮后的總的數(shù)據(jù)量之比來表示 例如 ， 一幅 1024 768像素點(diǎn)組成的黑白圖像 ， 每像素具有 8bit， 通過使其分辨率降低為 512 384， 又經(jīng)數(shù)據(jù)壓縮使每個像素平均僅用 ，則壓縮倍數(shù)為 64倍 ， 或稱其壓縮率為 1:64。 （ 1）無損壓縮 ? 利用數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)冗余進(jìn)行壓縮，可完全恢復(fù)原始數(shù)據(jù)而不引起任何失真，但壓縮率受到數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)冗余度的理論限制，一般為 2:1到 5:1。 第一節(jié) 數(shù)據(jù)壓縮處理技術(shù) （ 2）有損壓縮 利用人類視覺對圖像中的某些頻率成分不敏感的特性，允許壓縮過程中損失一定的信息，所損失的信息不影響對原始圖像的理解。 第一節(jié) 數(shù)據(jù)壓縮處理技術(shù) 二、靜態(tài)圖像的壓縮標(biāo)準(zhǔn) JPEG JPEG標(biāo)準(zhǔn) ? JPEG （ joint photographic experts group） 是一個負(fù)責(zé)制定靜態(tài)數(shù)字圖像數(shù)據(jù)壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)的專家組，他們開發(fā)的算法稱為 JPEG算法 ，又稱為 JPEG標(biāo)準(zhǔn) 。 ? JPEG文件的擴(kuò)展名為 .jpg或 .jpeg，它用有損壓縮方式去除冗余的圖像和彩色數(shù)據(jù)，獲取得極高的壓縮率的同時能展現(xiàn)十分豐富生動的圖像。 ?采用以預(yù)測技術(shù)為基礎(chǔ)的無損壓縮算法 第一節(jié) 數(shù)據(jù)壓縮處理技術(shù) JPEG原理 JPEG有損壓縮利用人視覺系統(tǒng)特性，使用量化和無損壓縮編碼相結(jié)合來去掉視覺的冗余信息和數(shù)據(jù)本身的冗余信息。 DCT是先將整體圖像分成 N*N像素塊，然后對 N*N像素塊逐一進(jìn)行 DCT變換。因此，傳送變換系數(shù)的數(shù)碼率要大大小于傳送圖像像素所用的數(shù)碼率。 第一節(jié) 數(shù)據(jù)壓縮處理技術(shù) DCT變換公式 正變換 ? ????????10100,0 , ),(1)0,0(NxNyvuyxfNF ? ?????????????? ??10101,2,1 0, , )12(2cos),(2)0,(NxNyNuvuxNyxfNuF ??? ?????????????? ??10101,2,1 0, , )12(2cos),(2),0(NxNyNvuvyNyxfNvF ??1,2,1,)12(2cos)12(2cos),(2),(1010???????? ??????? ?? ? ?????NvuvyNuxNyxfNvuFNxNy???F(0,0) F(u,0) F(0,v) F(u,v) 第一節(jié) 數(shù)據(jù)壓縮處理技術(shù) DCT反變換 ? ???????????????????????????????????????????11111111)12(2cos)12(2cos),(2 )12(2cos),0(2 )12(2cos)0,(2 )0,0(1),(NuNvNvNuvyNuxNvuFNvyNvFNuxNuFNFNyxf???? 第一節(jié) 數(shù)據(jù)壓縮處理技術(shù) DCT變換過程 由圖像內(nèi)取出一個區(qū)塊 ， 分成8 8個像素的 64格陣列 ， 即由圖(a)轉(zhuǎn)變?yōu)閳D (b)。 然后利用離散余弦變換 （ DCT） 可將各空間取樣值轉(zhuǎn)變?yōu)轭l率域的數(shù)值 ， 這
環(huán)評公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1