数字图像处理第八章.ppt

8.3 统计编码 游程编码 霍夫曼编码 算术编码 8.4 变换编码 变换编码的基本原理 变换编码特性评价 变换编码中主要解决的问题 变换编码的特点及应用 8.5 位平面编码 位平面分解 位平面编码 8.6 图像压缩的国际标准 静止图像压缩标准 —用于压缩静止图像（灰度、彩色） 视频压缩编码标准 —用于压缩视频序列图像（灰度、彩色） H.26x压缩编码,用于电视电话/会议系统 MPEG用于活动图像压缩 Frame 1 Frame 2 4×4 Block Size 8×8 Block Size 16×16 Block Size √ 宏块大小的选取 16×16 I帧 P帧 B帧 为了在图像质量和数据速率之间作出调整，MPEG编码器允许： （1）选择内帧 I 的频率和位置 （2）选择 I 和P之间双向预测帧B的数目 压缩比解压要复杂 压缩比可达50：1~200：1，主要取决于什么帧？ 视频压缩编码标准—MPEG 视频压缩编码标准—MPEG MPEG-2是继MPEG-1之后推出的视频压缩标准，是面向高质量数字电视的压缩标准。MPEG-2可以说是MPEG-1的扩充，因为它们的基本编码算法都相同。但MPEG-2增加了许多MPEG-1没有的功能，例如：运动补偿既可以基于帧也可以基于场；运动向量的精确度提高到半个像素；离散余弦变换中可选择精度；超前预测模式；质量伸缩性（在同一视频流中可容忍不同质量的图像）；增加了隔行扫描电视的编码等。 视频压缩编码标准—MPEG-2 MPEG-2 Video与MPEG-1的基本编码算法相同，只是增加了如下功能： （1）能够在很宽的范围内对不同分辨率和不同输出比特率的图像信号有效的进行压缩。 （2）处理隔行扫描的视频信号的能力。 （3）多样化的取样模式：4:2:0，4:2:2 （4）视频分辨率可变编码功能：包括空间分辨率和时间分辨率。 目的是为了能够灵活支持性能不同(例如不同带宽)的各种视频接收或显示设备。可变性也叫做可伸缩性。 降低空间或时间分辨率都意味着降低图像的质量。 1920×1152，60帧/s，80Mb/s 高级1920（High 1920） 1440×1152，60帧/s，60Mb/s 高级1440（High 1440） 720×576，30帧/s，4-15Mb/s 基本级（Main） 352×288，30帧/s，1.2Mb/s 低级（Low） 特征 等级（level） MPEG-2的等级 目标：音频、视频AV：如静止图像、序列图像、计算机图形、3D模型、动画、语言、声音等进行统一有效的编码 MPEG－4建立在数字电视，交互图形和万维网www上，为了适应在窄带宽（64kbit/s）通信线路上对动态图像进行传输的要求 视频压缩编码标准—MPEG-4 视频压缩编码标准—MPEG-4 MPEG-4 从1994年开始工作，标准名是Very-low bitrate andio-visual coding（甚低速率视听编码）。 MPEG-4 算法核心是基于内容的(content-based)的编解码功能。 编码时使用分割算法抽取场景中的单独物理对象（object）并进行编码，同时给出各对象间的构造信息。 解码的基本过程就是将多个对象按照构造信息组合起来 左上图是背景全景图，右上图是一个没有背景的子图像，可以把运动员当作是一个视频对象。下面的图是接收端合成的全景图。编码时把子图像从背景中抽出来，然后分别对它们进行编码、传送和解码，最后再合成。 视频图像序列编码实例 MPEG-4 视频的编码算法 MPEG-7（ISO/IEC 15938） MPEG-7并不是一种压缩编码方法，而是一个多媒体内容描述接口。继MPEG4之后，要解决的矛盾就是对日渐庞大的图像、声音信息的管理和迅速有哪些信誉好的足球投注网站。MPEG-7就是针对这个矛盾的解决方案，即提取多媒体信息的特征，并根据这些特征检索（图像理解）。 但是，MPEG-7不包括提取特征的算法和检索工具。 视频压缩编码标准—MPEG-7 （3）熵编码 a .熵编码的中间符号表示 DC系数： 符号1 符号2 （尺寸）（幅值） “尺寸”表示DC差值的幅值编码所需的比特数。 AC系数： 符号1 符号2 （行程，尺寸）（幅值） “行程”表示“Z”字形扫描时所遇到前后两个非零AC系数之间连续0 的个数；“尺寸”是后一个非零AC系数的幅值表示所需要的比特数。