78预测编码 预测编码是根据信号的一些已知情况,预测信号可 能发生的情况。预测难免有误差,如果我们不直接对信 号编码,而是对预测的误差编码,若预测比较准确,误 差较小,那么预测编码就可以达到压缩数码的目的。 在文件传真时,文件为白纸黑字如果前一个样点是白, 接着一个样点多半为白;如果前一个样点为黑,后继的 个样点也多半为黑。从条件概率来说,P(白/白)>P(白/黑) 或P(黑/黑)>P(白/黑)。因此若白样点已发生,预测白 的可能性大。相反,若黑样点已产生,预测黑的可能性大。 这样的预测,在大部分的情况下是对的而只要将部分不对 的进行编码就行了。 预测编码分为线性预测和非线性预测编码,本节只对 线性预测进行讨论。 2021年2月20日 数字图象处理演示稿纪玉波制作
2021年2月20日 数字图象处理演示稿 纪玉波制作 (C) 1 7.8 预测编码 预测编码是根据信号的一些已知情况，预测信号可 能发生的情况。预测难免有误差，如果我们不直接对信 号编码，而是对预测的误差编码，若预测比较准确，误 差较小，那么预测编码就可以达到压缩数码的目的。 在文件传真时,文件为白纸黑字,如果前一个样点是白, 接着一个样点多半为白；如果前一个样点为黑,后继的一 个样点也多半为黑。从条件概率来说，P(白/白)＞P(白/黑） 或P(黑／黑)＞P(白／黑）。因此,若白样点已发生,预测白 的可能性大。相反，若黑样点已产生,预测黑的可能性大。 这样的预测,在大部分的情况下是对的,而只要将部分不对 的进行编码就行了。 预测编码分为线性预测和非线性预测编码,本节只对 线性预测进行讨论
根据对很多类型图像的实际预测表明:差值信号绝 对值的80%~90%以上,落在16~18个量化层(总数为256 个量化层)范围内,而图像差值信号绝对值较大者(图像 内容为急剧变化的彩色边缘或交炽结构)的概率较小 而图像差值信号的典型概率分布如下图所示。 P(e) 图11-7差值信号幅度分布 2021年2月20日 数字图象处理演示稿纪玉波制作
2021年2月20日 数字图象处理演示稿 纪玉波制作 (C) 2 根据对很多类型图像的实际预测表明：差值信号绝 对值的80%～90%以上，落在16～18个量化层(总数为256 个量化层)范围内，而图像差值信号绝对值较大者(图像 内容为急剧变化的彩色边缘或交炽结构)的概率较小， 而图像差值信号的典型概率分布如下图所示
数字化的图像按照行或列重新排列像素,可以得到 个一维的信号序列。为了实现图像的预测编码,先讨论 下信号预测估计的一般理论 若已知xn前的信号x1x2,Xn1的值,则可预测x,它 的预测估计值xn为 x=f(x1,…,xn1) 若x是已知信号x1,x2,…,xn1的线性组合,则称为线性预 测。可以表示x为 1x1+2x2+…+an 2021年2月20日 数字图象处理演示稿纪玉波制作
2021年2月20日 数字图象处理演示稿 纪玉波制作 (C) 3 数字化的图像按照行或列重新排列像素，可以得到一 个一维的信号序列。为了实现图像的预测编码，先讨论 一下信号预测估计的一般理论。 若已知xn前的信号x1 ,x2 ,…,xn-1的值，则可预测xn，它 的预测估计值 为 若 是已知信号x1 ,x2 ,…,xn-1的线性组合，则称为线性预 测。可以表示 为
式中a1,a2…an1是预测参数。由于x有可能比较接近xn 所以传输x-xn时可以用较小的bt数。同时预测的误差等 于传输的量en 预测编码就是要对误差en进行编码,而不是对实 际值直按编码。对连续的视频图像统计得知,帧内像 素相关系数在0.85左右,帧间相关系数在0.95左右。由 此可见,图像像素间的相关性是很大的,其压缩潜力 也是很大的。因此,预测编码是可以压缩码率的 利用预测误差e来传送信号的方法叫做差分脉冲 编码调制DPCM,它的系统原理框图如下图所示。 2021年2月20日 数字图象处理演示稿纪玉波制作
2021年2月20日 数字图象处理演示稿 纪玉波制作 (C) 4 式中a1 ,a2…,an-1 是预测参数。由于 有可能比较接近xn， 所以传输 - xn 时可以用较小的bit数。同时预测的误差等 于传输的量en 预测编码就是要对误差en进行编码，而不是对实 际值直按编码。对连续的视频图像统计得知，帧内像 素相关系数在0.85左右，帧间相关系数在0.95左右。由 此可见，图像像素间的相关性是很大的，其压缩潜力 也是很大的。因此，预测编码是可以压缩码率的。 利用预测误差en来传送信号的方法叫做差分脉冲 编码调制DPCM，它的系统原理框图如下图所示
s(h) s(k) 量化器 编码器「川解码器「+ 预测器 L测器 在这个系统中,tn时刻输入信号为xn而预测器的预测 值为元,它是根据t时刻前已知的亮度抽样值x1x 对x所作的预测值。en为差值信号 2021年2月20日 数字图象处理演示稿纪玉波制作
2021年2月20日 数字图象处理演示稿 纪玉波制作 (C) 5 在这个系统中，tn时刻输入信号为xn ,而预测器的预测 值为 ，它是根据tn时刻前已知的亮度抽样值x1 ,x2 ,…,xn-1 对xn所作的预测值。en为差值信号