第七章图像压缩标准.ppt

第七章 图像压缩标准简介;制定图像标准的国际组织： ISO（international standardization organization 国际标准化组织） ITU（international telecommunication union 国际电信联盟）,其前身为CCITT（国际电报电话咨询委员会） 联合组织下进行制定的 标准的类型（三类）： (1) 二值图像压缩标准：面向传真而设计 连续调图像压缩标准： (2) 静止帧黑白、彩色压缩：面向静止的单幅图像 (3) 连续帧黑白、彩色压缩：面向连续的视频影像;7.6.1 二值图像压缩标准;1. 基本思想： 采用行程编码与静态的哈夫曼编码相结合 由于是二值图像，不用为灰度值编码。 只给行程长度编码，且黑和白的长度分别使用不同的编码。 按行压缩 CCITT Group3采用一维编码与二维编码结合 CCITT Group4采用二维编码;2. 一维压缩的基本思想： 1）每一行行首、尾编码 行首：用一个白行程码开始。如果行首是黑像素，则 用零长度的始。 行尾：用行尾编码字(EOL)000000000001结束。 2）图像首、尾编码 图像首行：用一个EOL开始。 图像结尾：用连续6个EOL结束。 3）图像内部编码 内部编码：长度小于63的用哈夫曼编码，大于63的用组合编码：大于63的长度编码 + 小于63的余长度编码;长度小于63的哈夫曼编码;长度大于63的组合编码;3. 二维压缩 1) 基本思想： 利用上一行相同改变元素的位置，来为当前行编码 假设相临两行改变元素位置相似的情况很多 且上一行改变元素距当前行改变元素的距离，小于行程的长度，从而可以降低编码长度;2) 定义几个重要符号： 参 考 行：当前处理行的前一行。 改变元素：与前一个像素值不同的像素 参考元素：一共有5个（当前行3个，参考行2个）： a0：当前处理行上，与前一个像素值不同的像素。 行首元素是本行的第一个a0 a1：a0右边下一个改变元素。 a2：a1右边下一个改变元素。 b1：参考行上在a0右边，且与a0值相反的改变元素 b2： b1右边下一个改变元素。;3) 编码方法：对三种情况的三种编码方式： （1）通过编码方式： 条件：b2在a1的左边，排除参考行两个改变元素都在 a1左边的情况 编码：0001， 动作：把a0移到b2的下面;（2）水平编码方式： 条件：a1到b1之间的距离大于3，放弃利用上一行编码 编码：001+M(a0a1)+M(a1a2) ， M：一维行程编码 动作：把a0移到a2。;（3）垂直编码方式： 条件：a1到b1之间的距离小于等于3，利用上一行编码。 编码：见CCITT二维编码表（下页） 动作：把a0移到a1;4) CCITT二维编码表 a1与b1的距离 编码： a1在b1下面： 1 a1在b1右边1个 001 a1在b1右边2个 000011 a1在b1右边3个 0000011 a1在b1左边1个 010 a1在b1左边2个 000010 a1在b1左边3个 0000010;;4. CCITTGroup3基本思想： Group3标准应用了一种非适应的，一维和二维混合的行程编码技术； 在该编码中，每一个K行组的最后K-1行（K = 2或4），有选择地用二维编码方式。 对八幅图像测试，压缩比15：1 ; 二值图象压缩国际标准;7.6.2 静止图像压缩标准;1. JPEG标准简述 有三种压缩系统： （1）基线编码系统：面向大多数有损压缩的应用， 采用DCT变换压缩。 （2）扩展编码系统：面向递进式应用，从低分辨 率到高分辨率逐步递进传递的应用 （3）独立编码系统：面向无损压缩的应用，采用无损 预测压缩，符号编码采用霍夫曼或算术编码 一个产品或系统必须包括对基线系统的支持;静止图象压缩国际标准;2. JPEG压缩流程;1) 构造子图像 子图像尺寸：8 x 8 2)　颜色空间转换 人眼对亮度更敏感，提取亮度特征，将RGB转换为YCbCr模型，编码时对亮度采用特殊编码： Y = 0.299R + 0.5870G + 0.1140B Cb = –0.1787R – 0.3313G +0.5000B +128 Cr = 0.5000R – 0.4187G – 0.0813B + 128 颜色解码： R = Y + 1.40200(Cr – 128) G = Y – 0.34414(Cb – 128) – 0.71414(Cr – 128) B = Y + 1.77200(Cb –12