第6章 图像压缩编码 ◆6.1 概述 ◆6.2 图像编码的基本理论 ◆6.3 无损压缩编码 ◆6.4 限失真编码 ◆6.5 二值图像编码 ◆6.6 小波变换及在图像压缩编码中的应用 ◆6.7图像压缩国际标准简介 Digital Image Processing
Digital Image Processing Digital Image Processing ◆6.1 概述 ◆6.2 图像编码的基本理论 图像编码的基本理论 ◆6.3 无损压缩编码 ◆6.4 限失真编码 ◆6.5 二值图像编码 ◆6.6 小波变换及在图像压缩编码中的应用 小波变换及在图像压缩编码中的应用 ◆6.7 图像压缩国际标准简介 图像压缩国际标准简介 第6章 图像压缩编码
6.1概述 ·图像压缩的必要性 图像作为信息的重要表现形式，其具有数据量 大、带宽宽等特点。 一方面： 需要增加信道，但这很有限，因为信道的 增加永远赶不上信息的爆炸式增长，况且 还要受到环境的限制。 另一方面： 必须减少表示图像的数据量，】 以达到压缩 图像数据的目的。 Digital Image Processing
Digital Image Processing Digital Image Processing ◘ 图像压缩的必要性 图像压缩的必要性 图像作为信息的重要表现形式，其具有数据量 作为信息的重要表现形式，其具有数据量 大、带宽宽等特点 大、带宽宽等特点。 一方面： 需要增加信道，但这很有限，因为信道的 需要增加信道，但这很有限，因为信道的 增加永远赶不上信息的爆炸式增长，况且 增加永远赶不上信息的爆炸式增长，况且 还要受到环境的限制。 还要受到环境的限制。 另一方面： 必须减少表示图像的数据量，以达到压缩 必须减少表示图像的数据量，以达到压缩 图像数据的目的。 图像数据的目的。 6.1 概 述
6.1概述 图像压缩的可能性 ■空间上的冗余：相邻像素或者序列相邻帧间有较大的相关性； ■人的视觉特性：人眼的分辨率非常有限； ■去除数字图像中的冗余，来减少数据量。 图像压缩编码的概念 ■图像数据的压缩和编码表示。 ■图像压缩编码系统： ()图像编码：对图像信息进行压缩和编码，在存储、处理 和传输前进行，也称图像压缩； (2)图像解码：对压缩图像进行解压以重建原图像或其近以 图像。 Digital Image Processing
Digital Image Processing Digital Image Processing ◘图像压缩的可能性 图像压缩的可能性 ▓ 空间上的冗余：相邻像素或者序列相邻帧间有较大的相关性； 空间上的冗余：相邻像素或者序列相邻帧间有较大的相关性； ▓ 人的视觉特性：人眼的分辨率非常有限； 人的视觉特性：人眼的分辨率非常有限； ▓ 去除数字图像中的冗余，来减少数据量。 去除数字图像中的冗余，来减少数据量。 ◘图像压缩编码的概念 图像压缩编码的概念 ▓ 图像数据的压缩和编码表示。 图像数据的压缩和编码表示。 ▓ 图像压缩编码系统： 图像压缩编码系统： (1)图像编码: 对图像信息进行压缩和编码，在存储、处理 对图像信息进行压缩和编码，在存储、处理 和传输前进行，也称图像压缩； 和传输前进行，也称图像压缩； (2)图像解码：对压缩图像进行解压以重建原图像或其近似 图像解码：对压缩图像进行解压以重建原图像或其近似 图像。 6.1 概 述
6.1概述 图像压缩方法分类 ■按压缩前及解压后的信息保持程度和方法的原理来分类： 1.按照压缩前及解压后的信息保持程度分成三类： (1)信息保持（存）型 压缩、解压中无信息损失，主要用于因像存档，其特点是信息无失真，但 压缩比有限，也称无失真/无损/可逆型编码。 (2)信息损失型 栖性部分信息，来获取高压缩比，数字电视、图像传输和多媒体等应用场 合常用这类压缩，其特点是通过忽略人的视觉不敏感的次要信息来提高压缩 比，也称有损压缩。 (3)特征抽取型 仅对于实际需要的（提取)特征信息进行编码，而丢掉其它非特征信息， 属于信息损失型。 这里的第三类是针对特殊的应用场合，因此，一毅就将图像压缩编码分 成天损和有损两大类。 Digital Image Processing
Digital Image Processing Digital Image Processing ◘图像压缩方法分类 图像压缩方法分类 ▓ 按压缩前及解压后的信息保持程度和方法的原理来分类 按压缩前及解压后的信息保持程度和方法的原理来分类： 1．按照压缩前及解压后的信息保持程度分成三类： 按照压缩前及解压后的信息保持程度分成三类： （1） 信息保持（存）型 信息保持（存）型 压缩、解压中无信息损失，主要用于图像存档，其特点是信息无失真，但 压缩比有限，也称无失真/无损/可逆型编码。 （2） 信息损失型 牺牲部分信息，来获取高压缩比，数字电视、图像传输和多媒体等应用场 合常用这类压缩，其特点是通过忽略人的视觉不敏感的次要信息来提高压缩 比，也称有损压缩。 （3） 特征抽取型 仅对于实际需要的（提取）特征信息进行编码，而丢掉其它非特征信息， 属于信息损失型。 这里的第三类是针对特殊的应用场合 ，因此，一般就将图像压缩编码分 成无损和有损两大类。 6.1 概 述
6.1概述 2.按照图像压缩的方法原理可分成四类： (1)像素编码 编码时只对每个像素单独处理。如脉冲编码调制、熵编码、行程编码等。 (2)预测编码 通过去除相邻像素之间的相关性和见余性，只对新的信息进行编码。常用 的有差分脉冲编码调制。 (3)变换编码 对给定图像采用某种变换，使得大量的信息能用较少的数据来表示。通 常采用的变换包括：离牧傅立叶变换(DFT)，离牧余弦变换(DCT)和离牧小波 变换(DWT)。 (4)其它方法 早期的编码，如混合编码、矢量量化、LZW算法。 近些年来也出现了很多新的压缩编码方法，如使用人工神经元网络的压 缩编码算法、分形、小波、基于对象的压缩编码算法、基于模型的压缩编码 算法等。 Digital Image Processing
Digital Image Processing Digital Image Processing 6.1 概 述 2．按照图像压缩的方法原理可分成四类： ．按照图像压缩的方法原理可分成四类： （1）像素编码 编码时只对每个像素单独处理。如脉冲编码调制、熵编码、行程编码等。 （2）预测编码 通过去除相邻像素之间的相关性和冗余性，只对新的信息进行编码。常用 的有差分脉冲编码调制。 （3）变换编码 对给定图像采用某种变换，使得大量的信息能用较少的数据来表示。通 常采用的变换包括：离散傅立叶变换(DFT），离散余弦变换(DCT)和离散小波 变换(DWT)。 （4）其它方法 早期的编码，如混合编码、矢量量化、LZW算法。 近些年来也出现了很多新的压缩编码方法，如使用人工神经元网络的压 缩编码算法、分形、小波、基于对象的压缩编码算法、基于模型的压缩编码 算法等