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多媒体实验图像压缩

多媒体实验图像压缩
多媒体实验图像压缩

一、实验目的

1.了解有关数字图像压缩的基本概念,了解几种常用的图像压缩编码方式;

2.进一步熟悉JPEG编码与离散余弦变换(DCT)变换的原理及含义;

3.掌握编程实现离散余弦变换(DCT)变换及JPEG编码的方法;

4.对重建图像的质量进行评价。

二、实验原理

1、图像压缩基本概念及原理

图像压缩主要目的是为了节省存储空间,增加传输速度。图像压缩的理想标准是信息丢失最少,压缩比例最大。不损失图像质量的压缩称为无损压缩,无损压缩不可能达到很高的压缩比;损失图像质量的压缩称为有损压缩,高的压缩比是以牺牲图像质量为代价的。压缩的实现方法是对图像重新进行编码,希望用更少的数据表示图像。应用在多媒体中的图像压缩编码方法,从压缩编码算法原理上可以分为以下3类:

(1)无损压缩编码种类

哈夫曼(Huffman)编码,算术编码,行程(RLE)编码,Lempel zev编码。(2)有损压缩编码种类

预测编码,DPCM,运动补偿;

频率域方法:正交变换编码(如DCT),子带编码;

空间域方法:统计分块编码;

模型方法:分形编码,模型基编码;

基于重要性:滤波,子采样,比特分配,向量量化;

(3)混合编码

JBIG,H.261,JPEG,MPEG等技术标准。

2、JPEG 压缩编码原理

JPEG是一个应用广泛的静态图像数据压缩标准,其中包含两种压缩算法(DCT和DPCM),并考虑了人眼的视觉特性,在量化和无损压缩编码方面综合权衡,达到较大的压缩比(25:1以上)。JPEG既适用于灰度图像也适用于彩色图像。其中最常用的是基于DCT变换的顺序式模式,又称为基本系统。JPEG 的压缩编码大致分成三个步骤:

(1)使用正向离散余弦变换(forward discrete cosine transform,FDCT)把空间域表示的图变换成频率域表示的图。

(2)使用加权函数对DCT系数进行量化,该加权函数使得压缩效果对于人的视觉系统最佳。

(3)使用霍夫曼可变字长编码器对量化系数进行编码。

3、离散余弦变换(DCT)变换原理

离散余弦变换(DCT)是一种实数域变换,其变换核为实数余弦函数,图像处理运用的是二维离散余弦变换,对图像进行DCT,可以使得图像的重要可视信息都集中在DCT的一小部分系数中。二维DCT变换是在一维的基础上再进行一次DCT 变换,公式如下:

11

(0.5)(0.5)

(,)()()(,)cos cos

()

N N

i j

i j

F u v c u c v f i j u v

N N

u

c u

u

ππ

==

++

????

=????

????

=

=

∑∑

(1)

f为原图像,经DCT 变换之后,F为变换矩阵。(0,0)

F是直流分量,其他为交流分量。上述公式可表示为矩阵形式:

(0.5)

(,)()cos

T

F AfA

j

A i j c i i

N

π

=

+

??

=??

??

(2)

其中A是变换系数矩阵,为正交阵。

逆DCT 变换:(,)(,)

T

f i j A F u v A

=(3)

这里我们只讨论两个N相等的情况,即图像为方形(行列数相等),在实际应用中对不是方阵的数据都应先补齐再进行变换的。

4、图象质量评价

保真度准则是压缩后图象质量评价的标准。客观保真度准则:原图象和压缩图象之间的均方根误差或压缩后图象的均方根信噪比。主观保真度准则:极好、良好、通过、勉强、低劣、不能用。

客观保真度准则 新旧图像的均方误差

(4)

均方根误差

(5)

把压缩后图像表示成原图像和噪声的叠加

(6) 均方信噪比

(7)

三、 实验内容及步骤 实验一:

1) 把图像分解成若干个8x8的子块; 2) 对每个子块分别作DCT 变换;

3) 保留变换后的直流分量,将交流分量全部清零; 4) 使用逆DCT 变换,得到新的图像,观察图片变化。 代码:

img = imread('C:\Program Files\MATLAB\R2016a\bin\1.png');

X = rgb2gray(img); X = double(X); figure (1) subplot(121); imshow(uint8(X));

title('1原始图象') subplot(122);

Y=blkproc(X,[8 8],'dct21'); imshow(uint8(Y));

title('2分块DCT 变换图'); X1=blkproc(Y ,[8 8],'dct22'); figure (2) subplot(121);

imshow(uint8(X1));

title('3分块DCT 恢复图'); X2=blkproc(X,[8 8],'dct23'); subplot(122);

imshow(uint8(X2));

title('4分块DCT 交流分量全部清零恢复图');

()()()1111

2

200

00

,/,N N N N ms x y x y SNR f x y e x y ----=====∑∑∑∑()()11

22

2001,,N N x y e f x y g x y N --===-??

??∑∑rms e =()()(),,,f x y g x y e x y =+

imwrite(uint8(X2),['分块交流0','.png'])

实验二:

1)直接对整张原图像做DCT变换;

2)保留直流分量,交流分量全部清零;

3)再用逆DCT变换,得到新的图像.

代码:

img = imread('C:\Program Files\MATLAB\R2016a\bin\1.png');

X = rgb2gray(img);%转换为灰度图

[~,m] = size(X);

A = zeros(m,m); %DCT系数,当m=n=8时,AM(AN)就是JPEG中常用的8*8的变换矩阵for i = 0:m-1

for j=0:m-1

if i==0

a=sqrt(1/m);

else

a=sqrt(2/m);

end

A(i+1,j+1)=a*cos(pi*(j+0.5)*i/m);

end

end

X = double(X);%注意变换后的矩阵数据类型为double

F = A*X*A'; %DCT变换

figure (1)

subplot(121);

imshow(uint8(X));

title('原始图象')

subplot(122);

imshow(uint8(F))

title('1 DCT变换图象');

X1=A'*F*A %DCT反变换恢复的矩阵

figure (2)

subplot(121);

imshow(uint8(X1));

title('2 DCT逆变换图象');

for i = 1:m

for j = 1:m

if i==1&&j==1

F(i,j)=F(i,j);

else

F(i,j)=0;

end

end

end

X2=A'*F*A %交流分量全部清零的DCT反变换恢复的矩阵subplot(122);

imshow(uint8(X2));

title('3交流分量全部清零的DCT逆变换图象');

imwrite(uint8(X2),['交流清零','.png'])

实验三:

1)直接对整张原图像做DCT变换;

2)保留直流分量;

3)尝试保留有限个交流分量的个数;

4)直到逆DCT变换以后的图像可以达到可观察的效果。

代码:

img = imread('C:\Program Files\MATLAB\R2016a\bin\1.png');

X = rgb2gray(img);%转换为灰度图

[~,m] = size(X);

A = zeros(m,m); %DCT系数,当m=n=8时,AM(AN)就是JPEG中常用的8*8的变换矩阵for i = 0:m-1

for j=0:m-1

if i==0

a=sqrt(1/m);

else

a=sqrt(2/m);

end

A(i+1,j+1)=a*cos(pi*(j+0.5)*i/m);

end

end

X = double(X);%注意变换后的矩阵数据类型为double

F = A*X*A'; %DCT变换

figure (1)

subplot(121);

imshow(uint8(X));

title('1 原始图象')

subplot(122);

imshow(uint8(F))

title('DCT变换图象');

X1=A'*F*A %DCT反变换恢复的矩阵

figure (2)

subplot(121);

imshow(uint8(X1));

title('DCT逆变换图象');

for i = 1:m

for j = 1:m

if i<50&&j<50

F(i,j)=F(i,j);

else

F(i,j)=0;

end

end

end

X2=A'*F*A %交流分量部分保留50的DCT反变换恢复的矩阵subplot(122);

imshow(uint8(X2));

title('2交流分量部分保留50的DCT逆变换图象');

imwrite(uint8(X2),['3交流分量50','.png'])

图像压缩编码方法

图像压缩编码方法综述 概述: 近年来, 随着数字化信息时代的到来和多媒体计算机技术的发展, 使得人 们所面对的各种数据量剧增, 数据压缩技术的研究受到人们越来越多的重视。 图像压缩编码就是在满足一定保真度和图像质量的前提下,对图像数据进行变换、编码和压缩,去除多余的数据以减少表示数字图像时需要的数据量,便于 图像的存储和传输。即以较少的数据量有损或无损地表示原来的像素矩阵的技术,也称图像编码。 图像压缩编码原理: 图像数据的压缩机理来自两个方面:一是利用图像中存在大量冗余度可供压缩;二是利用人眼的视觉特性。 图像数据的冗余度又可以分为空间冗余、时间冗余、结构冗余、知识冗余 和视觉冗余几个方面。 空间冗余:在一幅图像中规则的物体和规则的背景具有很强的相关性。 时间冗余:电视图像序列中相邻两幅图像之间有较大的相关性。 结构冗余和知识冗余:图像从大面积上看常存在有纹理结构,称之为结构 冗余。 视觉冗余:人眼的视觉系统对于图像的感知是非均匀和非线性的,对图像 的变化并不都能察觉出来。 人眼的视觉特性: 亮度辨别阈值:当景物的亮度在背景亮度基础上增加很少时,人眼是辨别 不出的,只有当亮度增加到某一数值时,人眼才能感觉其亮度有变化。人眼刚 刚能察觉的亮度变化值称为亮度辨别阈值。 视觉阈值:视觉阈值是指干扰或失真刚好可以被察觉的门限值,低于它就 察觉不出来,高于它才看得出来,这是一个统计值。 空间分辨力:空间分辨力是指对一幅图像相邻像素的灰度和细节的分辨力,视觉对于不同图像内容的分辨力不同。 掩盖效应:“掩盖效应”是指人眼对图像中量化误差的敏感程度,与图像 信号变化的剧烈程度有关。 图像压缩编码的分类: 根据编码过程中是否存在信息损耗可将图像编码分为: 无损压缩:又称为可逆编码(Reversible Coding),解压缩时可完全回复原始数据而不引起任何失真; 有损压缩:又称不可逆压缩(Non-Reversible Coding),不能完全恢复原始数据,一定的失真换来可观的压缩比。 根据编码原理可以将图像编码分为: 熵编码:熵编码是编码过程中按熵原理不丢失任何信息的编码。熵编码基

数字图像压缩技术

数字图像压缩技术 二、JPEG压缩 负责开发静止图像压缩标准的“联合图片专家组”(JointPhotographicExpertGroup,简称JPEG),于1989年1月形成 了基于自适合DCT的JPEG技术规范的第一个草案,其后多次修改,至1991年形成ISO10918国际标准草案,并在一年后成为国际标准,简称JPEG标准。 1.JPEG压缩原理及特点 JPEG算法中首先对图像实行分块处理,一般分成互不重叠的大小的块,再对每一块实行二维离散余弦变换(DCT)。变换后的系数基本不相关,且系数矩阵的能量集中在低频区,根据量化表实行量化,量化的结果 保留了低频部分的系数,去掉了高频部分的系数。量化后的系数按zigzag扫描重新组织,然后实行哈夫曼编码。JPEG的特点如下: 优点:(1)形成了国际标准;(2)具有中端和高端比特率上的良好 图像质量。 缺点:(1)因为对图像实行分块,在高压缩比时产生严重的方块效应;(2)系数实行量化,是有损压缩;(3)压缩比不高,小于502。 JPEG压缩图像出现方块效应的原因是:一般情况下图像信号是高度非平稳的,很难用Gauss过程来刻画,并且图像中的一些突变结构例如 边缘信息远比图像平稳性重要,用余弦基作图像信号的非线性逼近其 结果不是最优的3。 2.JPEG压缩的研究状况及其前景2 针对JPEG在高压缩比情况下,产生方块效应,解压图像较差,近年 来提出了很多改进方法,最有效的是下面的两种方法: (1)DCT零树编码

DCT零树编码把DCT块中的系数组成log2N个子带,然后用零树编码方案实行编码。在相同压缩比的情况下,其PSNR的值比EZW高。但在高压缩比的情况下,方块效应仍是DCT零树编码的致命弱点。 (2)层式DCT零树编码 此算法对图像作的DCT变换,将低频块集中起来,做反DCT变换;对新得到的图像做相同变换,如此下去,直到满足要求为止。然后对层式DCT变换及零树排列过的系数实行零树编码。 JPEG压缩的一个最大问题就是在高压缩比时产生严重的方块效应,所以在今后的研究中,应重点解决DCT变换产生的方块效应,同时考虑与人眼视觉特性相结合实行压缩。 三、JEPG2000压缩 JPEG2000是由ISO/IECJTCISC29标准化小组负责制定的全新静止图像压缩标准。一个最大改进是它采用小波变换代替了余弦变换。2000年3月的东京会议,确定了彩色静态图像的新一代编码方式—JPEG2000图像压缩标准的编码算法。 1.JPEG2000压缩原理及特点 JPEG2000编解码系统的编码器和解码器的框图如图1所示4。 编码过程主要分为以下几个过程:预处理、核心处理和位流组织。预处理部分包括对图像分片、直流电平(DC)位移和分量变换。核心处理部分由离散小波变换、量化和熵编码组成。位流组织部分则包括区域划分、码块、层和包的组织。 JPEG2000格式的图像压缩比,可在现在的JPEG基础上再提升 10%~30%,而且压缩后的图像显得更加细腻平滑。对于当前的JPEG标准,在同一个压缩码流中不能同时提供有损和无损压缩,而在 JPEG2000系统中,通过选择参数,能够对图像实行有损和无损压缩。现在网络上的JPEG图像下载时是按“块”传输的,而JPEG2000格式

图像压缩实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除 图像压缩实验报告 篇一:实验三图像压缩 实验三图像压缩 一、实验目的 1.理解有损压缩和无损压缩的概念; 2.理解图像压缩的主要原则和目的; 3.了解几种常用的图像压缩编码方式。 4.利用mATLAb程序进行图像压缩。 二、实验仪器 1计算机; 2mATLAb等程序; 3移动式存储器(软盘、u盘等)。 4记录用的笔、纸。 三、实验原理 1.图像压缩原理 图像压缩主要目的是为了节省存储空间,增加传输速度。图像压缩的理想标准是信息丢失最少,压缩比例最大。不损

失图像质量的压缩称为无损压缩,无损压缩不可能达到很高的压缩比;损失图像质量的压缩称为有损压缩,高的压缩比是以牺牲图像质量为代价的。压缩的实现方法是对图像重新进行编码,希望用更少的数据表示图像。 信息的冗余量有许多种,如空间冗余,时间冗余,结构冗余,知识冗余,视觉冗余等,数据压缩实质上是减少这些冗余量。高效编码的主要方法是尽可能去除图像中的冗余成分,从而以最小的码元包含最大的图像信息。 编码压缩方法有许多种,从不同的角度出发有不同的分类方法,从信息论角度出发可分为两大类。 (1).冗余度压缩方法,也称无损压缩、信息保持编码或嫡编码。具体说就是解码图像和压缩编码前的图像严格相同,没有失真,从数学上讲是一种可逆运算。 (2)信息量压缩方法,也称有损压缩、失真度编码或烟压缩编码。也就是说解码图像和原始图像是有差别的,允许有一定的失真。 应用在多媒体中的图像压缩编码方法,从压缩编码算法原理上可以分为以下3类: (1)无损压缩编码种类 哈夫曼(huffman)编码,算术编码,行程(RLe)编码,Lempelzev编码。 (2)有损压缩编码种类

图像压缩编码实验报告

图像压缩编码实验报告 一、实验目的 1.了解有关数字图像压缩的基本概念,了解几种常用的图像压缩编码方式; 2.进一步熟悉JPEG编码与离散余弦变换(DCT)变换的原理及含义; 3.掌握编程实现离散余弦变换(DCT)变换及JPEG编码的方法; 4.对重建图像的质量进行评价。 二、实验原理 1、图像压缩基本概念及原理 图像压缩主要目的是为了节省存储空间,增加传输速度。图像压缩的理想标准是信息丢失最少,压缩比例最大。不损失图像质量的压缩称为无损压缩,无损压缩不可能达到很高的压缩比;损失图像质量的压缩称为有损压缩,高的压缩比是以牺牲图像质量为代价的。压缩的实现方法是对图像重新进行编码,希望用更少的数据表示图像。应用在多媒体中的图像压缩编码方法,从压缩编码算法原理上可以分为以下3类: (1)无损压缩编码种类 哈夫曼(Huffman)编码,算术编码,行程(RLE)编码,Lempel zev编码。(2)有损压缩编码种类 预测编码,DPCM,运动补偿; 频率域方法:正交变换编码(如DCT),子带编码; 空间域方法:统计分块编码; 模型方法:分形编码,模型基编码; 基于重要性:滤波,子采样,比特分配,向量量化; (3)混合编码 JBIG,H.261,JPEG,MPEG等技术标准。 2、JPEG 压缩编码原理 JPEG是一个应用广泛的静态图像数据压缩标准,其中包含两种压缩算法(DCT和DPCM),并考虑了人眼的视觉特性,在量化和无损压缩编码方面综合权衡,达到较大的压缩比(25:1以上)。JPEG既适用于灰度图像也适用于彩色图像。其中最常用的是基于DCT变换的顺序式模式,又称为基本系统。JPEG 的压缩编码大致分

图像压缩实验指导书

数字图像处理上机实验指导书 童立靖

北方工业大学计算机学院

实验四图像压缩 一、实验目的、要求与环境 目的: 通过实验,了解数字图象压缩的一般方法,掌握图像压缩的编程方法,了解图象压缩效果的评价方法。 1.2要求: 对自选的图象进行离散余弦变换,将其进行图象压缩处理,自行设计量化矩阵,与编码方法,并计算压缩比,提交实验报告。 进度较快的同学,可以设计三种不同的量化矩阵或编码方法,完成三种不同程度的压缩,对比解压缩后的图像质量,并进行分析。(给分较高) 环境: Windows XP操作系统 Microsoft Visual C++ (SP6) 自带8位灰度图像文件: : 3

二、实验步骤 1.准备相关图像文件。 2.在XP操作系统上,打开Microsoft Visual C++ (SP6),编写相关程序,完成对离散余弦变换系数的量化矩阵设计与编码方法。 4.对程序进行相关调试,修改程序,去除其中的BUG。 5. 利用自己准备的图像的文件,和编写的程序,将给定的图象进行压缩处理。 6.截屏,保留实验结果。 7. 计算压缩比, 进行实验结果分析。 8. 撰写并提交实验报告。 三、注意事项 1.实验任务: Windows下完成图像压缩的程序编写。 2.去多模式教学网上下载程序框架: 。 3.图像高度、宽度须是8的倍数。BMP 格式,8位灰度图像。 4.对于一幅彩色图像,可以在photoshop中,图像=》模式=》灰度=》扔掉 文件=》存储为=》保存=》选择8位深度=》确定。 5.实验完成时间: 先在课下完成程序编写,然后课上完成验机。 第15周的周一、第15周的周五,二次实验课。 6.请记录实验报告中相应的贴图: 可以用屏幕拷贝,然后再用Photoshop中的工具中修剪一下。 7.请每位同学用自己的图像文件进行实验: 若2位同学使用的图像文件一样,两位均依抄袭计0分。 8.请每位同学自己编写程序:

压缩技术实验编码

压缩技术实验编码 实验一统计编码 实验目的 1.熟悉统计编码的原理 2.掌握r元Huffman编码的方法; 3.了解Huffman编码效率及冗余度的计算; 二、实验原理 霍夫曼编码,又称最佳编码,根据字符出现概率来构造平均长度最短的变长编码。 Huffman编码步骤: (1)把信源符号x i(i=1,2,…按出现概率的值由大到小的顺序排列; (2)对两个概率最 小的符号分别分配以“ 0和“ 1,'然

后把这两个概率相加作为一个新的辅助符号的概率; (3)将这个新的辅助符号与其他符号一起重新按概率大小顺序排列; ⑷跳到第2步,直到出现概率相加为1为止; (5)用线将符号连接起来,从而得到一个码树,树的N个端点对应N个信源符号; (6)从最后一个概率为1的节点开始,沿着到达信源的每个符号,将一路遇到的二进制码“ 0或“ 1顺序排列起来,就是端点所对应的信源符号的码字。 以上是二元霍夫曼编码。如果是r元霍夫曼编码,则应该如何做呢? 在HUFFMAN 编码方案中,为出现概率较小的信源输出分配较长的码字,而对那些出现可能性较大的信源输出分配较短的码字。为此,首先将r 个最小可能的信源输出合并成为一个新的输出,该输出的概率就是上述的r 个输出的概率之和。重复进行该过程直到只剩下一个输出为止。信源符号的个数q 与r 必须满足如下的关系式: q = (r-1) n + r n 为整数如果不满足上述关系式,可通过添加概率为零的信源符号来满足。这样就生成了一个树,从该树的根节点出发并将0、1 分别分配给任何r 个来自于相同节点的 分支,生成编码。可以证明用这种方法产生的编码在前向树类

图像压缩技术介绍.

图像压缩技术介绍 由于图像和视频本身的数据量非常大,给存储和传输带来了很多不便,所以图 像压缩和视频压缩得到了非常广泛的应用。比如数码相机、USB摄像头、可视电话 、视频点播、视频会议系统、数字监控系统等等,都使用到了图像或视频的压缩技术。 常用的图像的压缩方法有以下几种: 1、行程长度编码(RLE) 行程长度编码(run-length encoding)是压缩一个文件最简单的方法之一。 它的做法就是把一系列的重复值(例如图象像素的灰度值)用一个单独的值再加上 一个计数值来取代。比如有这样一个字母序列aabbbccccccccdddddd它的行程长度编码就是2a3b8c6d。这种方法实现起来很容易,而且对于具有长重复值的串的压缩编码很有效。例如对于有大面积的连续阴影或者颜色相同的图象,使用这种方法压 缩效果很好。很多位图文件格式都用行程长度编码,例如TIFF,PCX,GEM等。 2、LZW编码 这是三个发明人名字的缩写(Lempel,Ziv,Welch),其原理是将每一个字节的值都要与下一个字节的值配成一个字符对,并为每个字符对设定一个代码。当同 样的一个字符对再度出现时,就用代号代替这一字符对,然后再以这个代号与下个 字符配对。 LZW编码原理的一个重要特征是,代码不仅仅能取代一串同值的数据,也能够代替一串不同值的数据。在图像数据中若有某些不同值的数据经常重复出现,也能找到 一个代号来取代这些数据串。在此方面,LZW压缩原理是优于RLE的。 3、霍夫曼编码 霍夫曼编码(Huffman encoding)是通过用不固定长度的编码代替原始数据来实现的。霍夫曼编码最初是为了对文本文件进行压缩而建立的,迄今已经有很多变体。它的基本思路是出现频率越高的值,其对应的编码长度越短,反之出现频率越 低的值,其对应的编码长度越长。 霍夫曼编码很少能达到8∶1的压缩比,此外它还有以下两个不足:①它必须精确地统计出原始文件中每个值的出现频率,如果没有这个精确统计,压缩的效果就 会大打折扣,甚至根本达不到压缩的效果。霍夫曼编码通常要经过两遍操作,第一 遍进行统计,第二遍产生编码,所以编码的过程是比较慢的。另外由于各种长度的 编码的译码过程也是比较复杂的,因此解压缩的过程也比较慢。②它对于位的增 删比较敏感。由于霍夫曼编码的所有位都是合在一起的而不考虑字节分位,因此增 加一位或者减少一位都会使译码结果面目全非。 4、预测及内插编码

图像压缩技术文档

J P E G 标准是由国际标准化组织ISO和国际电话电报咨询委员会CCITT为静止图像所建立的第一个国际数字图像压缩标准,它是一个适用范围很广的通用标准,既可以用于灰度图像,又可以用于彩色图像,可以支持各种应用。例如在计算机技术中,基于JPEG 有损压缩的数字水印算法,和嵌入式系统中的JPEG 分层压缩等。在JPEG 各类图像压缩算法中,基于离散余弦变换的图像压缩编码过程称为基本顺序过程,它应用于绝大多数图像压缩场合,并且它能在图像的压缩操作中获得较高的压缩比,并且重构图像与源图像的视觉效果基本相同。 基本原理 基于DCT 顺序型工作模式的JPEG 压缩算法系统的编码器与解码器的结构如图1 所示,量化编码是在进行了二元D C T 的系数量化后,且熵编码部分使用Huffman 编码方法。 图1 系统结构图 1 色彩变换与部分数据取样 色彩变换将计算机屏幕显示使用的RGB 色彩数据按照(1 )式给定的关系,转换成JPEG

中使用的YCbCr 数据,其中Y 是颜色的亮度,CbCr 是色调。 Y=0.2999R+0.5870G+0.1140B Cb = -0.1687R-0.3313G+0.5000B+128 (1) Cr = 0.5000R-0.4187G-0.0813B+128 在取样部分,考虑到人眼对图像的亮度变化敏感,而对颜色的变化迟钝。因此,对反映颜色变化的色调信息只取其部分数据进行处理。本文的JPEG 格式采用的部分取样方式为Yuv411,即每取4 个Y 数据,只取一个Cb 数据和一个Cr 数据。因此,原数据在尚未编码时,已获得50% 的压缩。 2 利用DCT 对空间频率的变换 离散余弦变换(DCT)实现将一组光强数据转换成频率数据。在压缩时,将源图像数据分成8*8 像素构成的像块的集合。经过零偏置将每一取样值从0~255 转为-128~+127,再做DCT 处理。DCT 将每个数据单元的值转换为64 个DCT 系数Svu,其中S00 称为直流系数,其余63 个系数称为交流系数。解压缩是正向变换的反过程。D C T 和IDCT 分别由公式(2)和公式(3)实现。 770 01(21)(21)(,)()()(,)cos cos 41616i j i u j v F u v C u C v f i j ππ==++????=????????∑∑ (2) 7700 1(21)(21)(,)()()(,)cos cos 422u v x u y v f i j C u C v F u v N N ππ==++????=????????∑∑ (3) 上式中(),()C u C v = (当u ,v=0时) (),()1C u C v = (其他情况) 3 量化和熵编码 直流分量和各交流分量可用不同量化间隔量化,低频分量量化得细,高频分量量化得粗。Y 、U 、V 也可用不同的量化表,Y 细量化,U 、V 粗量化。JPEG 规范中,Y 数据和Cb 、Cr 数据各有一个8 × 8 的推荐量化表,根据具体要求可以构造专用的量化表,但量化过程和逆量化过程应使用同样的量化表。量化是在图像文件品质与压缩比例之间做一选择的重要过程,而这也就是JPEG 所谓的失真压缩方式。经量化处理后的数据,应用平均压缩比最高的Huffman 码进行熵编码。 经过上述过程后可得到压缩图像。

JPEG图像压缩实验_百度文库.

JPEG 静态图像压缩实验指导书一、实验目的 1. 了解多媒体通信中图像压缩技术 2. 熟悉 JPEG 图像压缩编码过程 3. 掌握二维 DCT 变换算法 二、实验原理 JPEG(Joint Photographic Experts Group 是一个由 ISO 和 ITU-T 两个组织机构联合组成的一个图像专家小组,负责制定静态的数字图像数据压缩编码标准, 这个专家组开发的算法称为 JPEG 算法,并且成为国际上通用的标准。 JPEG 是一个适用范 围很广的静态图像数据压缩标准, 既可用于灰度图像又可用于彩色图像。 JPEG 不仅适于静止图像的压缩,电视图像的帧内图像的压缩编码,也常采用此算法。 JPEG 标准定义了多种工作模式, 其中最基本的是基于 8×8块的 DCT 顺序编码,将一帧图像分为 8×8的块,然后按照从左至右、自上而下的顺序,对块进行 DCT 、量化和熵编码。其编、解码框图如下: 图 1 基于 DCT 的顺序编码框图 DCT 解码器

图 2 基于 DCT 的顺序解压缩框图 JPEG 压缩编码算法的主要计算步骤: 1 正向离散余弦变换 (FDCT。 2 量化 (quantization。 3 Z 字形编码 (zigzag scan。 4 使用差分脉冲编码调制 (differential pulse code modulation, DPCM 对直流系数(DC进行编码。 5 使用行程长度编码 (run-length encoding, RLE 对交流系数 (AC进行编码。 6 熵编码 (entropy coding。 三、实验内容 按照上述压缩过程实现一幅图像的压缩,生成符合 JPEG 标准的图像文件 JPEG 图像编码流程如下: 图 3 JPEG 图像编码流程 1. DCT 变换 对 8×8的图像数据块进行二维 DCT 的变换, 把能量集中在少数几个系

游程编码实验报告

重庆交通大学信息科学与工程学院综合性设计性实验报告 专业:通信工程专业11级 学号:631106040222 姓名:徐国健 实验所属课程:移动通信原理与应用 实验室(中心):信息技术软件实验室 指导教师:李益才 2014年5月

一、题目 二值图像的游程编码及解码 二、仿真要求 对一幅图像进行编码压缩,然后解码恢复图像。 三、仿真方案详细设计 实验过程分为四步:分别是读入一副图象,将它转换成为二进制灰度图像,然后对其进行游程编码和压缩,最后恢复图象(只能恢复为二值图像)。 1、二值转换 所谓二值图像,就是指图像上的所有像素点的灰度值只用两种可能,不为“0”就为“1”,也就是整个图像呈现出明显的黑白效果。 2、游程编码原理 游程编码是一种无损压缩编码,对于二值图有效。游程编码的基本原理是:用一个符号值或串长代替具有相同值的连续符号,使符号长度少于原始数据的长度。据进行编码时,沿一定方向排列的具有相同灰度值的像素可看成是连续符号,用字串代替这些连续符号,可大幅度减少数据量。游程编码分为定长行程编码和不定长行程编码两种类型。游程编码是连续精确的编码,在传输过程中,如果其中一位符号发生错误,即可影响整个编码序列,使行程编码无法还原回原始数据。 3、游程编码算法 一般游程编码有两种算法,一种是使用1的起始位置和1的游程长度,另一种是只使用游程长度,如果第一个编码值为0,则表示游程长度编码是从0像素的长度开始。这次实验采

用的是前一种算法。两种方法各有优缺点:前一种存储比第二种困难,因此编程也比较复杂。而后一种需要知道第一个像素值,故压缩编码算法中需给出所读出的图的第一个像素值。 压缩流程图: 解压流程图:

图像压缩编码

小波变换在图像压缩中的应用 学院精密仪器与光电子工程学院 专业光学工程 年级2014级 学号1014202009 姓名孙学斌

一、图像压缩编码 数字图像 图像是自然界景物的客观反映。自然界的图像无论在亮度、色彩,还是空间分布上都是以模拟函数的形式出现的,无法采用数字计算机进行处理、传输和存储。 在数字图像领域,将图像看成是由许多大小相同、形状一致的像素(Picture Element简称Pixel组成)用二维矩阵表示。图像的数字化包括取样和量化两个主要步骤。在空间将连续坐标离散化的过程为取样,而进一步将图像的幅度值整数化的过程称为量化。 图像编码技术 数据压缩就是以较少的数据量表示信源以原始形式所代表的信息,其目的在于节省存储空间、传输时间、信号频带或发送能量等。其组成系统如图所示。 过程应尽量保证去除冗余量而不会减少或较少减少信息量,即压缩后的数据要能够完全或在一定的容差内近似恢复。完全恢复被压缩信源信息的方法称为无损压缩或无失真压缩,近似恢复的方法称为有损压缩或有失真压缩。 图像压缩编码的必要性与可行性 1.图像压缩编码的必要性 采用数字技术会使信号处理技术性能大为提高,但其数据量的增加也是十分惊人的。图像数据更是多媒体、网络通信等技术重点研究的压缩对象。不加压缩的图像数据是计算机的处理速度、通信信道的容量等所无法承受的。 如果将上述的图像信号压缩几倍、十几倍、甚至上百倍,将十分有利于图像的存储和传输。可见,在现有硬件设施条件下,对图像信号本身进行压缩是解决上述矛盾的主要出路。 2.图像压缩编码的可能性 图像数据量大,同时冗余数据也是客观存在的。在有些图像中可压缩的可能性很大。一般图像中存在着以下数据冗余因素。 (1)编码冗余 编码冗余也称信息熵冗余。去除信源编码中的冗余量可以在对信息无损的前提下减少代表信息的数据量。对图像进行编码时,要建立表达图像信息的一系列符号码本。如果码本不能使每个像素所需的平均比特数最小,则说明存在编码冗余,就存在压缩的可能性。 (2)空间冗余

Matlab的图像压缩技术

Matlab的图像压缩技术 一.目的要求 掌握Matlab图像图像压缩技术原理和方法。理解有损压缩和无损压缩的概念,了解几种常用的图像压缩编码方式,利用matlab进行图像压缩算法验证。二.实验内容 1、观察颜色映像矩阵的元素 >> hot(8) ans = 0.3333 0 0 0.6667 0 0 1.0000 0 0 1.0000 0.3333 0 1.0000 0.6667 0 1.0000 1.0000 0 1.0000 1.0000 0.5000 1.0000 1.0000 1.0000 数据显示第一行是1/3红色,最后一行是白色。 2、pcolor显示颜色映像 >> n=16; >> colormap(jet(n)); >> pcolor([1:n+1;1:n+1]); >> title('Using Pcolor to Display a Color )Map'); 图2 显示颜色映像

3、colorbar显示当当前坐标轴的颜色映像>> [x,y,z]=peaks; >> mesh(x,y,z); >> colormap(hsv); >> axis([-3 3 -3 3 -6 8]); >> colorbar; 图3 显示当前坐标轴的颜色映像4、图像格式转换 g=rgb2gray(I); g=rgb2gray(I); >> imshow(g),colorbar; 图4-1 原图像saturn.png

图4-2转换后的图像 5、求解图像的二唯傅里叶频谱 I=imread('cameraman.tif'); >> imshow(I) >> J=fftshift(fft2(I)); >> figure; >> imshow(log(abs(J)),[8,10]) 图5-1 原图像cameraman.png

图像压缩与编码

实验项目3、图像压缩与编码 一、实验目的 (1)理解图像压缩编码的基本原理; (2)掌握用程序代码实现DCT变换编码; (3)掌握用程序代码实现游程编码。 二、实验原理及知识点 1、图像压缩编码 图像信号经过数字化后,数据量相当大,很难直接进行保存。为了提高信道利用率和在有限的信道容量下传输更多的图像信息,必须对图像进行压缩编码。 图像压缩技术标准一般可分为如下几种:JPEG压缩(JPEG Compression)、JPEG 2000 、H.26X标准(H.26X standards)以及MPEG标准(MPEG standards)。数字压缩技术的性能指标包括:压缩比、平均码字长度、编码效率、冗余度。 从信息论角度分,可以将图像的压缩编码方法分为无失真压缩编码和有限失真编码。前者主要包括Huffman编码、算术编码和游程编码;后者主要包括预测编码、变换编码和矢量量化编码以及运动检测和运动补偿技术。 图像数据压缩的目的是在满足一定图像质量的条件下,用尽可能少的比特数来表示原始图像,以提高图像传输的效率和减少图像存储的容量,在信息论中称为信源编码。图像压缩是通过删除图像数据中冗余的或者不必要的部分来减小图像数据量的技术,压缩过程就是编码过程,解压缩过程就是解码过程。 2、游程编码 某些图像特别是计算机生成的图像往往包含许多颜色相同的块,在这些块中,许多连续的扫描行或者同一扫描行上有许多连续的像素都具有相同的颜色值。在这些情况下就不需要存储每一个像素的颜色值,而是仅仅存储一个像素值以及具有相同颜色的像素数目,将这种编码方法称为游程(或行程)编码,连续的具有相同颜色值的所有像素构成一个行程。 在对图像数据进行编码时,沿一定方向排列的具有相同灰度值的像素可看成是连续符号,用字串代替这些连续符号,可大幅度减少数据量。游程编码记录方式有两种:①逐行记录每个游程的终点列号:②逐行记录每个游程的长度 3、DCT变换编码 变换编码是在变换域进行图像压缩的一种技术。图1显示了一个典型的变换编码系统。 压缩 图像输入图 像N×N 图1 变换编码系统 在变换编码系统中,如果正变换采用DCT变换就称为DCT变换(离散余弦变换)编码系统。DCT用于把一幅图像映射为一组变换系数,然后对系数进行量化和编码。对于大多数的正常图像来说,多数系数具有较小的数值且可以被粗略地量化(或者完全抛弃),而产生的图像失真较小。

实验三图像压缩编码技术

太原理工大学现代科技学院数字图像处理课程实验报告 专业班级测控14-4 学号2014101874 姓名杨东倡

指导教师刘帆

实验名称实验三、图像压缩编码技术同组人 专业班级测控14-4 姓名杨东倡学号2014101874 成绩 实验三、图像压缩编码技术 一、实验目的 1、理解有损压缩和无损压缩的概念; 2、理解图像压缩的主要原则和目的; 3、了解几种常用的图像压缩编码方式; 4、利用MATLAB 程序进行图像压缩编码。 二、实验原理 1、图像压缩原理 图像压缩主要目的是为了节省存储空间,增加传输速度。图像压缩的理想标准是信息丢失最少,压缩比例最大。不损失图像质量的压缩称为无损压缩,无损压缩不可能达到很高的压缩比;损失图像质量的压缩称为有损压缩,高的压缩比是以牺牲图像质量为代价的。压缩的实现方法是对图像重新进行编码,希望用更少的数据表示图像。 信息的冗余量有许多种,如空间冗余,时间冗余,结构冗余,知识冗余,视觉冗余等,数据压缩实质上是减少这些冗余量。高效编码的主要方法是尽可能去除图像中的冗余成分,从而以最小的码元包含最大的图像信息。 编码压缩方法有许多种,从不同的角度出发有不同的分类方法,从信息论角度出发可分为两大类。 (1)冗余度压缩方法,也称无损压缩、信息保持编码或熵编码。具体说就是解码图像和压缩编码前的图像严格相同,没有失真,从数学上讲是一种可逆运算。 (2)信息量压缩方法,也称有损压缩、失真度编码或烟压缩编码。也就是说解码图像和原始图像是有差别的,允许有一定的失真。 应用在多媒体中的图像压缩编码方法,从压缩编码算法原理上可以分为以下3类: (1)无损压缩编码种类 哈夫曼(Huffman )编码,算术编码,行程(RLE )编码,Lempel zev 编码。 …… …… …… …… …… …… … …装 …… …… …… …… …………………订………… …… …… …… …… …… ……线…………………………

实验三 图像压缩编码技术

实验报告 课程名称: 数字图像处理 实验名称: 图像压缩编码技术 实验地点: 明向校区D001机房 专业班级: 测控1401班 学号: 学生姓名: 郭佳鑫 指导教师: 刘 帆 2017年 4月 21日 2014001796

一、实验目的 1.理解有损压缩和无损压缩的概念。 2.理解图像压缩的主要原则和目的。 3.了解几种常用的图像压缩编码方式。 4.利用MATLAB程序进行图像压缩编码。 二、实验原理 1、图像压缩原理 图像压缩主要目的是为了节省存储空间,增加传输速度。图像压缩的理想标准是信息丢失最少,压缩比例最大。不损失图像质量的压缩称为无损压缩,无损压缩不可能达到很高的压缩比;损失图像质量的压缩称为有损压缩,高的压缩比是以牺牲图像质量为代价的。压缩的实现方法是对图像重新进行编码,希望用更少的数据表示图像。 信息的冗余量有许多种,如空间冗余,时间冗余,结构冗余,知识冗余,视觉冗余等,数据压缩实质上是减少这些冗余量。高效编码的主要方法是尽可能去除图像中的冗余成分,从而以最小的码元包含最大的图像信息。 2、编码压缩方法有许多种,从不同的角度出发有不同的分类方法,从信息论角度出发可分为两大类。 (1)冗余度压缩方法,也称无损压缩、信息保持编码或熵编码。具体说就是解码图像和压缩编码前的图像严格相同,没有失真,从数学上讲是一种可逆运算。 (2)信息量压缩方法,也称有损压缩、失真度编码或烟压缩编码。也就是说解码图像和原始图像是有差别的,允许有一定的失真。 3、应用在多媒体中的图像压缩编码方法,从压缩编码算法原理上可以分为以下3类: (1)无损压缩编码种类 哈夫曼(Huffman)编码,算术编码,行程(RLE)编码,Lempel zev编码。 (2)有损压缩编码种类 预测编码,DPCM,运动补偿; 频率域方法:正交变换编码(如DCT),子带编码; 空间域方法:统计分块编码; 模型方法:分形编码,模型基编码; 基于重要性:滤波,子采样,比特分配,向量量化; (3)混合编码。 有JBIG,H.261,JPEG,MPEG等技术标准。 本实验主要利用MA TLAB程序进行赫夫曼(Huffman)编码和行程编码(Run Length Encoding,RLE)。 三、实验仪器 1.计算机。 2.MATLAB、Photoshop等程序。 3.移动式存储器(软盘、U盘等)。 4.记录用的笔、纸。

图像编码实验报告

图 像 压 缩 编 码(实验报告)

一、实验目的 1.理解图像压缩目的及意义; 2.理解有损压缩和无损压缩的概念; 3.了解几种常用的图像压缩编码方法; 4.利用MATLAB程序进行图像压缩。 二、实验原理 图像压缩主要目的是为了节省存储空间,提高存储、处理、传输速度。虽然表示图像需要大量的数据,但数据是高度相关的,或者说存在冗余(Redundancy),去掉这些冗余信息可以有效地压缩图像,同时不会损坏图像的有效信息。信息的冗余量有许多种,如空间冗余,时间冗余,结构冗余,知识冗余,视觉冗余等,数据压缩实质上是减少这些冗余量。高效编码的主要方法是尽可能去除图像中的冗余成分,从而以最小的码元包含最大的图像信息。 图像压缩的理想标准是信息丢失最少,压缩比例最大。不损失图像质量的压缩称为无损压缩,无损压缩不可能达到很高的压缩比;损失图像质量的压缩称为有损压缩,高的压缩比是以牺牲图像质量为代价的。压缩的实现方法是对图像重新进行编码,希望用更少的数据表示图像。 编码压缩方法有许多种,从不同的角度出发有不同的分类方法,从信息论角度出发可分为两大类。 (1)冗余度压缩方法,也称无损压缩、信息保持编码或嫡编码。具体说就是解码图像和压缩编码前的图像严格相同,没有失真,从数学上讲是一种可逆运算。 (2)信息量压缩方法,也称有损压缩、失真度编码或烟压缩编码。也就是说解码图像和原始图像是有差别的,允许有一定的失真。 应用在多媒体中的图像压缩编码方法,从压缩编码算法原理上可以分为以下几类: (1)熵编码。熵编码是纯粹基于信号统计特性的编码技术,是一种无损编码。熵编码的基本原理是给出现概率较大的符号赋予一个短码字,而给出现概率较小的符号赋予一个长码字,从而使得最终的平均码长很小。

图像压缩编码

Discussion on Wavelet B ases Selection for Digital Image Compression H AN Fang2f ang,XU Shuang,ZHENG De2zhong (College o f Electric Engineering,Yanshan Univer sity,Qinhuangdao Hebei066004,China) Abstract: This paper studies the selection of optimal wavelet bases.The merits of biorthog onal spline wavelets are dis2 cussed and dem onstrated.C ontinuity of spline derivatives assures wavelets sm ooth and symmetry of biorthog onal wavelets makes the filters have linear phase.Those features can reduce distortion and guarantee the reconstructed images quality. K ey w ords: Optimal wavelet bases;Image com pression;S pline wavelets;Biorthog onal wavelets 关于数字图像压缩中小波基选择问题的探讨① 韩芳芳,徐 爽,郑德忠 (燕山大学,电气工程学院,河北 秦皇岛 066004) 摘要:针对数字图像压缩编码中最优小波基的选择问题,论证了双正交样条小波基的优点,并对其进行了推导。样条小波的导数连续性保证了小波基的光滑性,双正交对偶小波的对称性使得滤波器具有线性相位,可减小失真,保证重构图像的质量。 关键词:最优小波基;图像压缩;样条小波;双正交小波 中图分类号:T N919 文献标识码:A 文章编号:1004-1699(2004)01-0154-04 图像是人类感知信息的重要途径之一。然而图像经过采样及量化编码后数据量巨大,给传输与存储带来很多困难,因而需要对图像数据进行有效的压缩。在F ourier分析基础上发展起来的小波分析,提供了一种自适应的时域和频域同时局部化的分析方法,通过伸缩和平移等运算功能进行多尺度细化分析,能够有效地从信号中提取信息。小波分析用于数字图像压缩,压缩比高,压缩速度快,压缩后信号与图像的特征不变,且在传递过程中可以抗干扰。因此小波分析成为数字图像处理及压缩编码的有力工具。 如何选择最优小波基是图像压缩编码中所面临的一个棘手问题。对于图像信号而言,一方面要对巨大的数据量进行有效压缩,另一方面,要保持重建图像的质量满足视觉要求。小波基的选择存在一些标准,如平滑性、逼近精度、支撑大小和滤波频率等,如何最佳的组合这些特征是一个难点所在。 1 小波基的选择问题 如何最合理、快速的选择小波基,目前这方面的研究并无定论。在小波基的选择中,一般较为看重以下几方面: 平滑性与消失矩。消失矩表明了小波变换后的能量集中程度,消失矩阶数很大时,精细尺度下的高频部分数值有许多是小得可以忽略的(奇异点除外)[1]。从重构图像质量角度而言,平滑性的影响要 2004年3月 传 感 技 术 学 报 第1期 ①收稿日期:2003211210 作者简介:韩芳芳(1978-)女,硕士研究生,主要研究方向为视频信号压缩编码; 徐 爽(1978-)女,硕士研究生,主要研究方向为信号处理与语音编码; 郑德忠(1952-)男,教授,博士生导师,河北省人工智能学会副理事长,中国电子协会高级会员,主要从事信号 处理和先进控制等方面的研究工作,已在国内外发表论文50余篇。qhdzdz@https://www.doczj.com/doc/f13353058.html,.

《多媒体技术》实验报告

江西科技师范学院实验报告 课程多媒体技术 院系教育学院 班级2009教育技术 学号20092299 姓名ljh 报告规格 一、实验目的 二、实验原理 三、实验仪器四、实验方法及步骤 五、实验记录及数据处理 六、误差分析及问题讨论

目录 1. 多媒体软件、硬件基础 2. 多媒体素材采集 3. 片头动画 4. 多媒体制作 5. DVD视频光盘制作 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 每次实验课必须带上此本子,以便教师检查预习情况和记录实验原始数据。 实验时必须遵守实验规则。用正确的理论指导实践袁必须人人亲自动手实验,但反对盲目乱动,更不能无故损坏仪器设备。 这是一份重要的不可多得的自我学习资料袁它将记录着你在大学生涯中的学习和学习成果。请你保留下来,若干年后再翻阅仍将感到十分新鲜,记忆犹新。它将推动你在人生奋斗的道路上永往直前!

年级班学号姓名李进辉同组姓名实验日期2010年月日成绩 实验一:多媒体软件、硬件基础 一、实验课程名称 多媒体技术 二、实验项目名称 多媒体软件、硬件基础 三、实验目的和要求 了解媒体、多媒体概念, 了解多媒体技术软件、硬件相关知识 四、实验内容和原理 理解媒体、多媒体概念,分析并了解多媒体技术软件、硬件 五、主要仪器设备 PC计算机HP PRO2080 六、操作方法与实验步骤 1、多媒体素材制作软件 文字处理:记事本、写字板、Word、WPS 图形图像处理:PhotoShop、CorelDraw、Illustrator 动画制作:AutoDesk Animator Pro、3DS MAX、Maya、Flash 声音处理:Sound Forge、Adobe Audition 、goldwave 视频处理:Adobe Premiere ,Adobe after effects Ulead Media Studio 2、多媒体技术的硬件基础 ⑴新一代的处理器(CPU)。 ⑵光盘存储器(CD-ROM,DVD-ROM)。 ⑶音频信号处理系统,包括声卡、麦克风、音箱、耳机等。 ⑷视频信号处理子系统。 ⑸其它交互设备。如鼠标、游戏操作杆、手写笔、触摸屏等。 七、实验结果与分析、心得 了解了多媒体的硬件和软件基础

图像压缩技术的发展现状与趋势

图像压缩技术的发展现状与趋势 耿玉静1 赵华2 1燕山大学信息科学与工程学院 河北秦皇岛 (066004) 2河北师范大学电子系 河北保定 (071003) E-mail: gyjlunwen@https://www.doczj.com/doc/f13353058.html, 摘要文章简要论述了图像和视频压缩技术的研究状况,就目前国际上正在研究的压缩标准和方法作了介绍,并对图像和视频压缩技术的发展趋势和前景进行了初步探讨。 关键词图像压缩,视频编码,视频对象,压缩标准 1.图像压缩的可行性 图像编码压缩的目的是对要处理的图像源数据按一定的规则进行变换和组合[1],从而达到以尽量少的比特数来表征图像,同时尽可能好的复原图像的质量,使它符合预定应用场合的要求。图像数据之所以可以进行压缩,是因为有以下几个方面的原因:组成图像的各像素之间,无论在行方向还是列方向都存在一定的相关性,即原始图像数据是高度相关的,应用某种编码方法提取或减少这些相关性,便可达到压缩数据的目的;从信息论看,描述图像信源的数据是由有效信息量和冗余量两部分组成的,去除冗余量能够节省传输和存储中的开销,同时又不损害图像信源的有效信息量;有些场合允许图像编码有一定的失真,也是图像可以压缩的一个重要原因。 2.图像压缩的分类 图像压缩编码的方法目前有很多种,出发点不同其分类亦有差异。以信息保真度为出发点,可以分为两大类:一类是冗余度压缩法。如著名的哈夫曼编码、香农编码、游程编码等,其特征是压缩比较低(一般不超过8:1),但不丢失任何数据,可以严格恢复原图像,实现编/解码的互逆,故又称可逆编码或无损压缩。另一类是熵压缩法。如预测编码、变换编码、统计编码等,由于在压缩过程中要丢失一些人眼所不敏感的图像信息,且所丢失的信息不可恢复,即图像还原后与压缩前不完全一致,故又称有损压缩。以具体编码技术为出发点,可以分为:预测编码、变换编码、统计编码、轮廓编码、模型编码等。 3.图像压缩技术的现状 20世纪80年代后,ISO、IEC和ITU陆续制定了各种数据压缩与通信的标准与建议。 3.1静止图像压缩标准:JPEG标准&JPEG 2000 标准 3.1.1 JPEG 标准 JPEG 全名为Joint Photographic Experts Group,是一个在国际标准组织(ISO)下从事静止图像压缩标准制定的委员会。JPEG标准从1986年正式开始制订,1988年决定采用以图像质量最好的ADCT(Adaptive Discrete Cosine Transform)方式为基础的算法作标准[2],于1991年3月提出10918号标准[3]“连续色调静止图像的数字压缩编码”,即JPEG标准[4,5]。它在较低的计算复杂度下,能提供较高的压缩比与保真度。 - 1 -

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