数字图像处理第6章图像编码与压缩.ppt

 else 　 J＝［Jnu mvalue］； 　nu m＝1； 　value＝I(i，j)； 　endendI＝［Jnu mvalue00］； %添加的行判断位00enddisp(原图像大小：)whos(I)； disp(压缩图像大小：)whos(J)；disp(图像的压缩比：)disp( m*n/length(J)) 　　　　1.图像数据压缩的目的是什么？　　2.最常用的客观保真度准则包括哪两种？它们各有什么特点？　　3.数字图像的信息冗余包括几个方面？　　4.正交变换有哪些性质有利于图像压缩？　　5.试述霍夫曼编码的基本过程。 习 题 　　6.有如下信源：其中， P1＝0.20，P2＝0.09，P3＝0.11，P4＝0.13 P5＝0.07，P6＝0.12，P7＝0.08，P8＝0.20试将该信源进行霍夫曼编码，并计算信源的熵、平均码长、编码效率及冗余度。 　　7.试述离散余弦变换编码的基本过程。　　8.静止图像压缩编码的技术标准JPEG由哪些部分组成？ 　　 图6.6.6 原图像及不同压缩率下的JPEG效果 　　在视觉效果不受到严重损失的前提下，静止图像压缩算法JPEG可以达到15到20的压缩比。如果在图像质量上稍微牺牲一点的话，可以达到40∶1或更高的压缩比。如果处理的是彩色图像，JPEG算法首先将RGB分量转化成亮度分量和色差分量，同时丢失一半的色彩信息(空间分辨率减半)；然后用离散余弦变换来进行变换编码，舍弃高频的系数，并对余下的系数进行量化，以进一步减小数据量；最后使用行程长度编码和Huffman编码来完成压缩任务。由于JPEG超强的压缩能力，JPEG为Web图像的传输奠定了基础，但由于信息丢失较多，JPEG仅适合压缩供人欣赏而不是供数据分析的图像。 　　JPEG2000作为一种图像压缩格式，相对于最早的JPEG标准有了很大的技术飞跃，主要是因为它放弃了JPEG所采用的以离散余弦变换算法为主的区块编码方式，而利用离散子波变换、位平面编码和基于上下文的算术编码等一系列新技术。JPEG2000将图像编码的效率提高了30％左右，提供无损和有损两种压缩方式，支持渐近传输等功能。　　此外，JPEG2000还将彩色静态画面采用的JPEG编码方式、2值图像采用的JBIG编码方式及低压缩率采用的JPEGLS统一起来，成为对应各种图像的通用编码方式。 　　JPEG2000无论是在传统的JPEG市场(如数码相机、扫描仪等)还是在新兴的应用领域(如网络传输、无线通信、医疗影像等)都大有用武之地。 6.6.2 运动图像压缩标准　　在对图像和语音等媒体中的信息进行数字化的过程中，由于数据中存在着很多冗余，所以，必须压缩后再进行存储和传输。经验表明，实用化的压缩方法可以将运动图像数据压缩至1/30而不失真。 　　1.运动图像的压缩　　数字影像的出现，得益于两项技术的发展：光碟存储技术和影像数字压缩技术。比如，NTSC制式的电视图像以大约640×480的分辨率、24 bit/像素、每秒30帧的质量传输时，其数据传输率达28 Mb/s，20秒的未压缩视频图像将占用560 Mb的存储空间，相当于一张CD-RO M光盘只能储存20秒钟的未压缩电视节目。显然这样的要求对普通个人用户来讲是难以接受的，在实现上成本也非常高昂。所以，视频图像的压缩编码方法就应运而生了。 　　1980年以来，国际标准化组织(ISO)、国际电工委员会(IEC)和国际电信联盟(ITU)下属的国际电报电话咨询委员会(CCITT)陆续完成了各种数据压缩与通信的标准和建议，如面向静止图像压缩的CCITTT.81及ISO10918(JPEG)标准，在运动图像方面用于视频会议的CCITTH.261(Px64)标准、用于可视电话的CCITTH.263标准、用于VCD的ISO11172( MPEG-1)及用于广播电视和DVD的ISO/IEC13818( MPEG-2)标准。近来正在讨论适用于低传输速率的 MPEG-4方案。 　　 MPEG是 Moving Picture Expert Group(运动图像专家组)的缩写，即所谓ISO11172。该专家组成立于1988年，大约有300名专家，分为10个组进行工作。 MPEG-1和 MPEG-2是该专家组通过的两个标准，适用于不同带宽和数字影像质量的要求。 MPEG-2是由ISO和IEC于1994年11月定义并公布的标准，其全称为“运动图像及其伴音的编码”。DVB是欧洲电信标准ETS300421，其根据应用对象的不同又分为DVB-S、DVB-C和DVB-T，分别针对卫星数字广播、有线数字广播及地面数字广播。 对于这些