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图象压缩与编码 图象压缩与编码 图像编码 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： (1)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似图像。 编码 少数民族文字 密码—加密 密码--解密 密码—加密（更换密钥） 密码—解密（更换密钥） 英文字母出现相对频率 英文字母出现相对频率 图象编码—虹膜与指纹 图像编码--无失真编码 无失真编码 无失真编码 无失真编码 无失真编码 无失真编码 无失真编码 无失真编码 无失真编码 无失真编码 无失真编码 无失真编码 无失真编码 （1）Huffman码 Huffman码 Huffman码 Huffman编码 Huffman编码 Huffman编码 Huffman编码 Huffman编码 Huffman编码 Huffman编码 Huffman编码 Huffman编码 Huffman编码 Huffman编码 Huffman编码 国际莫尔斯电码符号 英文字母出现相对频率 英文字母出现相对频率 几种编码比较 游程编码分为定长游程编码和变长游程编码两类。其中定长游程编码是指编码的游程所使用的位数是固定的，一旦灰度相同且连续的个数超过了固定位数所能表示的最大值，则转入下一轮游程编码。变长游程编码则是指不同范围的游程使用不同位数来进行编码。 例如，对于一个二元序列 0000001111100011001 对应的游程序列为 653221，由于设定为从“0”开始，故可以容易的恢复出原始的二元序列。然后根据不同长度段发生的概率来分配不同长度的码字，通常采用Huffman编码。 DCT编码 DCT编码 DCT编码 DCT编码 DCT编码 DCT编码 DCT编码 DCT编码 DCT编码 DCT编码 DCT编码 DCT编码 DCT编码 DCT编码 DCT编码 ? JPEG标准 JPEG联合专家小组于1991年3月提出了连续色调静止图像的数字压缩编码标准，即JPEG标准，它是彩色静止图像压缩的标准，该标准定义了两种方式的编码： （1）基于DCT变换的非可逆编码方式，该方式又分基本 系统和扩展系统。 （2）可逆编码的空间方式，是应用在无失真编码应用中 的无损系统。 综合上面的两种方式，JPEG共有四种工作模式：顺序编码模式、渐进编码模式、无失真编码模式和分层编码工作模式。下面以DCT变换的顺序型模式为例，介绍一下JPEG编码的流程，见图6.7.1所示。 图6.7.1 JPEG编码器流程 ? JPEG2000 JPEG2000的编码变换采用小波变换为主的多分辨编码方式，是具有更高压缩率和很多新功能的新型静态图像压缩标准。已经被广泛应用到互联网、电子商务、数字摄影、遥感、医疗图像等应用中。 ? H.261/H.263 H.261是1990年由CCITT制定的序列灰度图像压缩标准，该标准主要应用到电视图像信号的编码中，其视频编码信号的传输速度为 ，故该标准也称为 标准。 H.263称为低码率图像编码国际标准，在H.261的基础上，以混合编码为核心，并且比H.261支持更多的原始图像分辨率。 ? MPEG MPEG-I是由活动图像专家组于1992制定的运动图像及其伴音的编码。MPEG标准包括3个子标准，即MPEG系统标准、MPEG视频标准和MPEG音频标准。MPEG系统是用来解决视频流和音频流的多路复用和同步等问题，MPEG视频和音频主要研究视频信号和音频信号的压缩和解压缩技术。 图像压缩就是对给定量信息，通过消除数据冗余来设法减少表达这些信息所需的比特数。图像数据中通常存在的冗余有：编码冗余、像素间冗余、心理视觉冗余。 本章首先介绍了图像压缩的基本知识以及相关的信息论内容，然后介绍了统计编码的基本知识，具体介绍了霍夫曼编码的流程以及相关性质。随后介绍了预测编码。接着，介绍了正交变换编码的基本原理，给出了正交变换的特点，变换矩阵大小的选择，以及子图像系数的截取。 BMP文件： 65816字节 JPEG文件： 10421字节 压缩比： 6.316 本章小结 ? 正交变换编码 1．正交变换编码的基本原理 图6.4.5 正交变换编码原理框图 （a）编码部分；（b）译码部分。 限失真编码 2．方法步骤 （1） 子图像划分 在图像正交变换编码中，通常先将N×N的原始图像f(m,n)分割成d×d的图像子块（可称为子图像），再对每个子图像进行正交变换。这样做的好处是：一方面可增加子图像块内的均匀性，