第六章图像编码 o CHAPTER 6 ● IMAGE ENCODING §1基本概念 §2简单编码方法 ·§3预测编码方法 §4变换编码方法 §5压缩标准 版权所有,1997(c) Dale Carnegie& Associates,nc
第六章 图像编码 版权所有， 1997 (c) Dale Carnegie & Associates, Inc. •CHAPTER 6 •IMAGE ENCODING •§1 基本概念 •§2 简单编码方法 •§3 预测编码方法 •§4 变换编码方法 •§5 压缩标准
§6.1基本概念 §6L.1数据冗余 数据图像压缩中的关键概念,数据是用来表示信息的,信息包括有 用信息和无用信息,设n1、n2分别代表表达相同信息的2个数据集合中的 信息载体单元的个数,相对数据冗余R定义为 R=1-1/C;CR称为压缩率,CR=n1/n2; 数据冗余有编码冗余、象素间冗余和心理视觉冗余 编码冗余 图像编码需要建立码本来表达图像数据; 码本 Codebook:用来表达一定量的信息或一组事件所需的一系 列符号集合,如字母、数字等 码字 Codeword:对每个信息或事件所赋的码符号序列,符号个 数称为码字的长度 当编码中没有利用图像的概率特性时,就会产生编码冗余;
§6.1 基本概念 • §6.1.1 数据冗余 • 数据图像压缩中的关键概念，数据是用来表示信息的，信息包括有 用信息和无用信息，设n1、n2分别代表表达相同信息的2个数据集合中的 信息载体单元的个数，相对数据冗余RD定义为： • RD = 1-1/CR； CR称为压缩率， CR = n1 / n2 ； • 数据冗余有编码冗余、象素间冗余和心理视觉冗余。 • 一、编码冗余 • 图像编码需要建立码本来表达图像数据； • 码本Codebook：用来表达一定量的信息或一组事件所需的一系 列符号集合，如字母、数字等； • 码字Codeword：对每个信息或事件所赋的码符号序列，符号个 数称为码字的长度； • 当编码中没有利用图像的概率特性时，就会产生编码冗余；
86.1.1数据冗余(续1) 象素间冗余 象素间冗余常称为空间冗余或几何冗余,类似的,帧间冗余是 图像序列间的冗余; ·具有象素间冗余的图像中,象素的值可由其邻近象素的值预测 出来; 减少象素间冗余的转换常称为映射( mapping) 三、心理视觉冗余 根据马赫带效应,眼睛并不是对所有视觉信息有相同的敏感度, 有些信息可以认为是信息视觉冗余的,去掉这些信息无关紧要; 如电视广播中的隔行扫描
§6.1.1 数据冗余（续1） • 二、象素间冗余 • 象素间冗余常称为空间冗余或几何冗余，类似的，帧间冗余是 图像序列间的冗余； • 具有象素间冗余的图像中，象素的值可由其邻近象素的值预测 出来； • 减少象素间冗余的转换常称为映射（mapping）。 • 三、心理视觉冗余 • 根据马赫带效应，眼睛并不是对所有视觉信息有相同的敏感度， 有些信息可以认为是信息视觉冗余的，去掉这些信息无关紧要； • 如电视广播中的隔行扫描
86.1.2图像保真度和质量 对图像编码中信息损失的测度称为逼真度准则 客观保真度准则(可用编码输入图与解码输出图的函数表示 1.均方根误差rms 令f(xy)代表输入图像、f'(Xy)代表输出图像 均方误差为ems=(1/MN){ΣΣ[f(xy)-f(xy)]212 2.均方信噪比SNR( Signal to Noise Ratio) SNR=22f(,y)2/22If(,y-f(x,y]2 ·3.峰值信噪比PSNR PSNR=10*log(max2/22If(,y)-f(x, y123 =255
§6.1.2 图像保真度和质量 对图像编码中信息损失的测度称为逼真度准则 一、客观保真度准则（可用编码输入图与解码输出图的函数表示） 1.均方根误差rms 令f（x,y）代表输入图像、f ‘（x,y）代表输出图像； 均方误差为erms = （1/MN）{∑∑[f ‘（x,y）- f（x,y）] 2 } 1/2 • 2. 均方信噪比SNR（Signal to Noise Ratio） • SNR = ∑∑f ‘ (x,y)2 / ∑∑[f ‘ (x,y) -f (x,y)]2 • 3. 峰值信噪比PSNR • PSNR = 10*log{fmax 2 / ∑∑[f ‘ (x,y) -f (x,y)]2 }；fmax = 255；
§6.1.2图像保真度和质量(续1) 主观保真度准则 用主观方法来评价图像的质量,例如电视图像质量的 评价尺度
§6.1.2 图像保真度和质量（续1） • 二、主观保真度准则 • 用主观方法来评价图像的质量，例如电视图像质量的 评价尺度