第八章 图象数据压缩 8.1概述 8.2四叉树 8.3信息有关的基本概念 8.4可逆保真编码 8.5有限失真编码 8.6图象帧间编码 8.7JPEG与MPEG压缩 教字图像处要 ■■
8.1 概述 8.2 四叉树 8.3 信息有关的基本概念 8.4 可逆保真编码 8.5 有限失真编码 8.6 图象帧间编码 8.7 JPEG与MPEG压缩 第八章 图象数据压缩
第八章 图象数据压缩 8.1概述 1、图象数据压缩是为了检索、存储、传输的需要 图象中经常用到搜索（查找分区、判别边界都要搜索），如何建立 搜索算法？提高搜索速度涉及两个问题：存贮方式及存贮结构（图象的 数据结构)。 在贮方式有两大类：一类为文件管理系统下数据结构，即作为标准 的数据文件；另一类为在系统的外部卷，即作为系统驱动程序下直接读 写，其卷结构由设计者自己规定，这种结构的优点： 1、空间节省（可更充分利用存贮介质）；2、读写速度快。 文件存储结构：提供一种能快速搜索到所需数据文件组织方式。 1、逐点查找；2、先粗后细查找方式：如：四叉树（地图逐级放大， 世界一一国一一省一一县) 数字图像处要 ■■■■
第八章 图象数据压缩 8.1 概述 1、图象数据压缩是为了检索、存储、传输的需要 图象中经常用到搜索（查找分区、判别边界都要搜索），如何建立 搜索算法？提高搜索速度涉及两个问题：存贮方式及存贮结构（图象的 数据结构）。 存贮方式有两大类：一类为文件管理系统下数据结构，即作为标准 的数据文件；另一类为在系统的外部卷，即作为系统驱动程序下直接读 写，其卷结构由设计者自己规定，这种结构的优点： 1、空间节省（可更充分利用存贮介质）；2、读写速度快。 文件存储结构：提供一种能快速搜索到所需数据文件组织方式。 1、逐点查找；2、先粗后细查找方式：如：四叉树（地图逐级放大， 世界－－国－－省－－县）
2.图象一大特点是数据量大，给存储、传输带来困难，需 压缩 例：电话线传输速率一般为56 Kbits,/s(波特率) 一幅彩色图像512×512×246it=6 M bits:大小。传一幅图象需2 分钟左右。 实时传送更难：512×512×24bits×25帧/秒=150 Mbits,/S 如压缩20倍，传一幅图6秒左右，可以接受，实用。 实时，要专用信道（卫星、微波网、专线网等技术）； 另外，大量资料需存贮遥感、故宫、医学CT、MR,需要压缩。 教字图像处要 ■■■■
2．图象一大特点是数据量大，给存储、传输带来困难，需 压缩 例：电话线传输速率一般为56Kbits/s（波特率） 一幅彩色图像512×512×24bit = 6M bits大小。传一幅图象需2 分钟左右。 实时传送更难：512×512×24bits×25帧/秒=150Mbits/S 如压缩20倍，传一幅图6秒左右，可以接受，实用。 实时，要专用信道（卫星、微波网、专线网等技术）； 另外，大量资料需存贮遥感、故宫、医学CT、MR，需要压缩
图像数据可压缩性分析： 在空间关系上：从统计观点出发，简单直观地讲，就是某一象 素的灰度值，总是和周围其他象素灰度值有某种关系，应用某种编 码方法提取并减少这些相关特性，便可实现图象信息的数据压缩。 图象数据压缩的目的可以是节省图象存贮器容量，也可以是减 少传输信道容量，还可以是为了缩短图象加工处理的时间。 相邻像素间 存在相关性 教字图像处要 ■■■■
图像数据可压缩性分析： 在空间关系上：从统计观点出发，简单直观地讲，就是某一象 素的灰度值，总是和周围其他象素灰度值有某种关系，应用某种编 码方法提取并减少这些相关特性，便可实现图象信息的数据压缩。 图象数据压缩的目的可以是节省图象存贮器容量，也可以是减 少传输信道容量，还可以是为了缩短图象加工处理的时间。 相邻像素间 存在相关性
在灰度概率上： 编码例子：8个灰级，总计64*64=4096像素的图像 DA nk P(rk) 编码1 长度 编码2 长度 0 790 0.19 000 3 11 2 1/7 1023 0.25 001 3 01 2 2/7 850 0.21 010 3 10 2 3/7 656 0.16 011 3 001 3 4/7 329 0.08 100 3 0001 4 5/7 245 0.06 101 3 00001 5 6/7 122 0.03 110 3 000001 6 717 81 0.02 111 3 000000 6 编码1平均码长：36its; 编码2平均码长：2.bits 数字图像处要 ■■■■
编码例子： 8个灰级，总计64*64 = 4096像素的图像 DA nk Pr (rk ) 编码1 长度 编码2 长度 0 790 0.19 000 3 11 2 1/7 1023 0.25 001 3 01 2 2/7 850 0.21 010 3 10 2 3/7 656 0.16 011 3 001 3 4/7 329 0.08 100 3 0001 4 5/7 245 0.06 101 3 00001 5 6/7 122 0.03 110 3 000001 6 7/7 81 0.02 111 3 000000 6 编码1 平均码长：3bits; 编码2 平均码长：2.7bits 在灰度概率上：