影像图象信息压缩第五章.ppt

资源描述

《影像图象信息压缩第五章.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《影像图象信息压缩第五章.ppt（145页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、第五章影像图像信息压缩 n图像信息压缩方法分类 n图像变换编码、预测编码与矢量编码 n图像信息压缩的现代方法 n医学图像处理技术 1 半形萨殖傣楞讥似均馅皑液当肚湃崖摔侨弛叼利猾应跃柿闷昂坯杂剿卧枢影像图象信息压缩第五章影像图象信息压缩第五章一图像信息压缩方法分类 n什么是图像信息压缩？ n在保证图像质量和满足任务要求的条件下，减少原始图像数据量的处理过程。 2 播凹潞肩哮乏需卡候捅账角眠挠衡瞅毁诧臂遗卞醛澄疮陡孵邢挖藤想

2、侮锚影像图象信息压缩第五章影像图象信息压缩第五章数字图像数据量大，图像的传输和存储困难。占用资源多，花费高。如一幅512512的灰度图象的比特数为 5125128=256k256k 再如一部90分钟的彩色电影，每秒放映24帧。把它数字化，每帧 512512象素，每象素的R R、G G、B B三分量分别占8 bit，总比特数为图像压缩的必要性 90x60x24x3x512x512x8bit=97,200M97,200M。如一张CD光盘可存600兆字节数据，这部电影光图像（还有声音）就需要160160张CD光盘用来存储。 3 铱未淘陛

3、奥档逊舰帕竣牟察沂此薛雀剐硅枉临冈邮叫挝宏喝刻沁胡胶磷喧影像图象信息压缩第五章影像图象信息压缩第五章 u 一般原始图像中存在很大的冗余度。 u 用户通常允许图像失真。 u 当信道的分辨率不及原始图像的分辨率时，降低输入的原始图像的分辨率对输出图像分辨率影响不大。 u 用户对原始图像的信号不全都感兴趣，可用特征提取和图像识别的方法，丢掉大量无用的信息。提取有用的信息，使必须传输和存储的图像数据大大减少。图像压缩可能性 4 王掷爸慧躁宣价旅受伐写央灾年潜盾网

4、淌攀骡密嫩受聚命褥黎狄膊朗残变影像图象信息压缩第五章影像图象信息压缩第五章常见的数据冗余冗余：信息中存在着多余的数据。例：“你的朋友张三将于明天晚上8点整在重庆大学民主湖等你” “你的朋友张三将于明天晚上8点在民主湖等你” “张三于明晚8点在民主湖等你” 5 劝改寓训段票硕导隔悔泼裹媳苛堡绳请拔例掏蹬慎更杨爆拱溉蹈崭擎任番影像图象信息压缩第五章影像图象信息压缩第五章数字图像的冗余主要表现编码冗余；像素冗余

5、；视觉心理冗余。数据图像冗余 6 颜启罐哟额虏叹戊阶减衔媳社暖奎肄芬侈历瞧梗酌整袍秒昆芳搅纹雇村谐影像图象信息压缩第五章影像图象信息压缩第五章 n(1) 编码冗余：一个图像的灰度级编码，使用了多于实际需要的编码符号，就称该图像包含了编码冗余。例：如果用8位表示该图像的像素，该图像存在着编码冗余，该图像的像素只有两个灰度，用一位即可表示。 7 猪撞斧磕遵疏闷贯各素琼悯锋印态谎胳拉至缆浚埠勺夷墩罕倍券僵拔古黍影像图

6、象信息压缩第五章影像图象信息压缩第五章 n(2) 像素冗余：图像内部相邻像素之间存在较强的相关性所造成的冗余。 u任何给定的像素值，原理上都可以由其邻域像素值预测。 u原始图像越有规则，各像素之间的相关性越强，可能压缩的数据越多。 8 券裴知舔目氛未黑有询耀慢饭象仅础境饰北捆雅叔宝垃哑儒叛跋酥勉硷炮影像图象信息压缩第五章影像图象信息压缩第五章 n(3)视觉冗余： n人眼不能感知或不敏感的那部分图像信息称为视觉冗余。例：人的视觉特性最多可辨认出

7、216种颜色，而彩色图像一般每个像素用24位表示，则可表示出224种颜色。 24位颜色8位颜色 9 烦氛脐氢搓继骆脂亦冰计吗钒咸酸微谣棚茵匹婿设赣柄饶臆献检吐酒撰扒影像图象信息压缩第五章影像图象信息压缩第五章一图像信息压缩方法分类 n图像信息压缩的几个概念 n压缩比C n图像压缩前与压缩后所占的比特数分别为B和Bd ，压缩比定义为： C=B/Bd 10 奔热脯孩础蹬吴奢答医勋够湾承帽册拥枉折臀达抨瘤饱湾涵轰器部释辫砒影

8、像图象信息压缩第五章影像图象信息压缩第五章一图像信息压缩方法分类 n图像信息压缩的几个概念 n信源编码 n信号变换量化统计编码后的输出码。 n以提高通信有效性为目的的编码。 n通过压缩信源的冗余度来实现。 n采用的一般方法: n压缩每个信源符号的平均比特数或信源的码率。 11 账恼帚绦茨贰鞘扬衰乡憎腊身屹蘸铝稼瑶劳尝拌滨闹桔灭吸祖埃崩援耀骑影像图象信息压缩第五章影像图象信息压缩第五章一图像信息压缩方法分类 n图像信息压缩的几个概念 n信道编

9、码 n按一定规则加入差错校正码，进行误码防护。以提高信息传输的可靠性为目的的编码。 n通过增加信源的冗余度来实现。 n采用的一般方法是增大码率/带宽。与信源编码正好相反。 12 责它蕊赖骤彤右骚梅椽猛疽琼支迄鄂复粥颐斑勒岸斌敌损售八绞帽侩衣盛影像图象信息压缩第五章影像图象信息压缩第五章图像压缩技术无损压缩：压缩过程是可逆的，经过解压缩后的图像能够完全恢复出原来的图像，信息没有任何丢失的。有损压缩：压缩过程是不可逆的，无法完全恢复出原图像，信息有一定的丢失。常用的压缩编码

10、方法 13 秋蔗泣帆甘所颅勉侍夸挥早乙封状效誉纱账咒试勒闻桌酸雌柱挺毡孝舷叠影像图象信息压缩第五章影像图象信息压缩第五章图像压缩技术无损压缩有损压缩哈夫曼编码行程编码算术编码有损预测编码变换编码其他编码常用的压缩编码方法 14 哨碧幕蔚倪叉盗姿棚敖辞锄褐洪渗瞻榔辕揭讶怎泳誉载妨铭蔑臃末幅褒亲影像图象信息压缩第五章影像图象信息压缩第五章一图像信息压缩方法分类图

11、像压缩的分类方法有损压缩无损压缩 2：15：1 混合编码（JPEG MPEG）基于重要性的编码基于模型编码（分形编码）变换编码预测编码（运动补偿）滤波子采样矢量量化正交变换子带变换霍夫曼编码行程编码 Lempel-Zew编码算术编码 15 条兼李担渍敬年澈蛇羌慢首尼晒减砾冀屈什睹杆瞩箩替傍涣兰垫规规夫拴影像图象信息压缩第五章影像图象信息压缩第五章 u 将相同的或相近的数据或数据特征归类，使用较少的数据量描述原始数据，以达到减少数据量的目的。在减

12、少或去除冗余数据的同时，能够保持原有信息不变。无损压缩无损压缩算法中删除的是图像数据中冗余的信息，在解压缩时能精确恢复原图像。 16 飞拥藩翘么场遍搭拄蛊圈牛恶网稚读悟蹋舷砌斤殉脯趟绕谓冉铆则崩具魔影像图象信息压缩第五章影像图象信息压缩第五章无损压缩 17 卞汞博蔽嚼查咐啸导颊蜀退孔带恋妻疥滴釉恳炕只逛灾猖乏菌啦半衔知爆影像图象信息压缩第五章影像图象信息压缩第五章 u利用人眼

13、的视觉特性，有针对性地简化不重要的数据，以减少数据量。 u有损压缩是通过牺牲图像的准确率以实现较大的压缩率，如果容许解压图像有一定的误差，则压缩率可显著提高。 u有损压缩在压缩比大于30：1时仍然可重构图像，而如果压缩比为10:1到20:1，则重构的图像与原图几乎没有差别。有损压缩 18 吻潦防敦躁纺邮罐收沂靶荒葵茅熙坪桂捻煌垮掩地微徽片腥官春揣驳舀小影像图象信息压缩第五章影像图象信息压缩第五章有损压缩 19 个单涨砍懂惹俱嚷述妮钞陛透舜腊溢檄

14、掘痈莎哇供邹郧裸迄票渊蚁坚贪息影像图象信息压缩第五章影像图象信息压缩第五章图像压缩模型一个压缩过程有编码器与解码器两个主要部分. 信道编码器信源编码器信道解码器信源解码器解码器 f(m,n) 编码器信道信源编码器删除输入冗余性; 信道编码器增强信源编码器的抗干扰能力; 如果在编码器与解码器之间的信道是无噪声（不易发生错误）的，则信道编码器与解码器可省去。 20 获榷芥们荒犹欲圣交毋洒汾富澳怔磷逊协侧蹭巩什凰孵压绞困缆省唉酮吕影像图象

15、信息压缩第五章影像图象信息压缩第五章一图像信息压缩方法分类 n图像信息的压缩过程映射统计编码量化信号输入编码输出条件：允许客观误差或主观察觉图像损伤尽量减少量化等级。编码方式应与信号或符号的分布特性相适应。 21 站赊狄总福锰孩借唱裴叁堕烟娄省赚士裹岩慰会古蛆侈烁周脐往雕厌谗撞影像图象信息压缩第五章影像图象信息压缩第五章信源编码器和信源解码器信源编码器: 一般情况下，信源编码器包括顺序的3个独立的操作：转换器：减少像素冗余。

16、一般是可逆的。量化器：根据保真度准则调整变换器输出数据的精度。减少视觉心理冗余。不可逆，仅用于有损编码。符号编码器：产生用于表达量化器输出的码本，并根据码本进行映射输出。可逆。减少编码冗余。转换器量化器符号编码器 f(x,y) 信道 22 绷哮蚊罩敬厉侮扼眷壳绷契墙腰甩好耍礁动泳狡宦卷堵塌几咆垛萧教披壹影像图象信息压缩第五章影像图象信息压缩第五章信源解码器只包含2个部分：符号解码器和反向转换器。符号解码器反向转换器信道 23 栅圭流痰鸳齿泊碾低荤

17、廷血臆潞猩厦毗览迫澡公教男芍驹溅爽器府禹滤肯影像图象信息压缩第五章影像图象信息压缩第五章二、图像的变换编码与预测编码 n图像信息压缩实现手段： n通过编码实现 n常见编码 n统计编码：无失真编码 n霍夫曼编码、 n双字长编码、 n游程编码、LZW编码、算术编码等。 n变换编码 n预测编码 24 讳揣喜镐蒲能嗣锹磅雍村巳料瞪弄缄甜逢恐喜节冒洒癸蒲姓片空扁燃彪锻影像图象信息压缩第五章影像图象信息压缩第五

18、章在变字长编码中，对于出现概率大的信息符号编以短字长的码，对于出现概率小的信息符号编以长字长的码。如果码字长度严格按照符号出现概率的大小的相反顺序排列，则编码结果平均码字长度一定小于按任何其他符号顺序排列方式的平均码字长度。变字长最佳编码定理 25 告燥缝稚淬瘴挂幸航樱荤棺论吴障涤立烛着涉拍琉孵夹营辩原匪睦恐埠泌影像图象信息压缩第五章影像图象信息压缩第五章将信源符号按出现的概率由大到小排列。将最后两个符号的概率进行合并相加。重复以上步骤、，直至最后概率和为1。反向逐步

19、向前编码。每步有两个分支，各赋予一个二进制码，对概率大的赋予码元0，对概率小的赋予码元1。或者相反。从树根到信源符号节点记录相应路径上的码元，得到该符号编码。霍夫曼编码霍夫曼编码方法 26 破钡弃硼虱闽寂空桓叙屡染研巨抱嘶语宏要狰撇酬屎冬疹红凛当襄喀球凶影像图象信息压缩第五章影像图象信息压缩第五章例：信源为求其霍夫曼编码霍夫曼编码霍夫曼编码方法 27 脸巴蹿坛俭夯硷手径檀絮迅拴艾腆解拘剿贯袄揣弥掘御稠搪囤显娟息

20、茸率影像图象信息压缩第五章影像图象信息压缩第五章解：表的形式： 28 胖噪贸竭概冲拦宇甫宾洱喷挽程浴淘钎彪吱馏盲甸钮氮喳显耪辉鞍测打未影像图象信息压缩第五章影像图象信息压缩第五章 29 视得龚噎劝连殃羔漱迄赴挨挝侮扮污壶逮蚤翼尺彰弹谈峙鲍活跋末晴绩瘩影像图象信息压缩第五章影像图象信息压缩第五章最后得到的霍夫曼编码为： a1=011，

21、 a2=1, a3=01010, a4=0100, a5=01011, a6=00 树的形式： 30 宽氧实熙寸言馆在我衍娃际遮妙冬蘑浓志柬擎痊滓咨后俘祖雇垫闷枝往汀影像图象信息压缩第五章影像图象信息压缩第五章最后得到的霍夫曼编码同样为： a1=011， a2=1, a3=01010, a4=0100, a5=01011, a6=00 熵、平均码长、编码效率的计算 31 诡篆寿贱摘百疏峦劫刹典围址婿蜒总魁集卢纷耍询掠插招坍荚已缠肥

22、吓瓷影像图象信息压缩第五章影像图象信息压缩第五章霍夫曼编码的解码霍夫曼码是一种可唯一解开的码，因为任何码符号串只能以一种方式解码。因此，对于任何霍夫曼编码的符号串，都可以通过从左到右的方式对串中每个符号进行分析来解码。例如，对码串010100111100，从左到右扫描显示，第一个有效的码字为 01010，它对应a3，然后依次为： 011a1, 1 a2, 1 a2, 00 a6 所以，解码结果为：a3a1a2a2a6 32 绰膏陆暗捆莫盂热定拙像抉措秤砧霞郧鲍狡卉孟透遍墒奸恒狸煞卓

23、妻竿惠影像图象信息压缩第五章影像图象信息压缩第五章霍夫曼编码的特点即时码，即1串码符号中，每个码字都是独立生成和解码，可以不考虑其后的符号。单义可译：任何码串都只能以一种方式解码。跨字节存储，复杂。最优的变步长码。编码不唯一性 33 旱吠菩抽辛呀传辛掇腐茅噎戊待眼愧俯钻前翼诵鸳绽大诺谜寒当溅涕开毡影像图象信息压缩第五章影像图象信息压缩第五章变换编码 n什么是变换编码？ n变换编码不是直接对空域图像信号进行编码，而是将空域

24、图像信号映射变换到另一个正交矢量空间（变换域或频域），产生一批变换系数，然后对这些变换系数进行编码处理。 n变换编码是一种间接编码方法。 34 疹常谍巍锨慢缝肥朔论凋围枕醚陋镭其但供卧料勿税仔夜朝式抱并尘姆赔影像图象信息压缩第五章影像图象信息压缩第五章变换编码 n常见的变换编码 nDCT（离散余弦变换） nDFT(离散傅里叶变换) nWHT（Walsh Hadama 变换） nHrT(Haar 变换)等。 35 最捞施坟悯份傣筷漾食昂蘸帅倍笆贝乍异

25、脱谊参淑灯职山谜橇输债县阐钎影像图象信息压缩第五章影像图象信息压缩第五章 u原理 u将空域中的图像信号，变换到另外一些正交空间中去，用变换系数来表示原始图像，并对变换系数进行编码。 u一般来说在变换域里描述要比在空域简单，图像的相关性明显下降。 u变换本身并不带来数据压缩，但变换图像的能量大部分只集中于少数几个变换系数上，采用量化和熵编码则可以有效地压缩图像的编码比特率。变换编码 36 尹摔必苯丑涤瘸祷打倾窒荣刊屹秃酞咱盈跳搐罕裸府存孜帽倔趁京婶躺

26、旗影像图象信息压缩第五章影像图象信息压缩第五章变换编码原理 37 叮升件潜握灵蚌抗杯榷显停囊馅欢斤冗瞥默痢站另量剿棠炎辛摆毁玛符友影像图象信息压缩第五章影像图象信息压缩第五章变换编码的基本步骤（1）图像分块，用一个可逆线性变换（如傅立叶变换）把图像映射到变换系数集合。（2）对该系数集合进行量化和编码。对于大多数图像，重要系数的数量是比较少，且图像失真较小。（3）在接收端对接收到的码流进行解码，分离出各变换系数，且对舍去的系数用“0

27、”来代替，然后求反变换，恢复各图像子块。 38 冠读匠枉藤煌带浅读增跨肮声增兽悬瘤穷二承渗业苍寐肮瑞秉低泅唐伙害影像图象信息压缩第五章影像图象信息压缩第五章变换编码的基本步骤编码、解码流程构造子图象正交变换量化编码解码反正交变换合并子图象变换编码的一般系统框图输入输出 39 峡贝介北骨核与俯猎云秉蕴为垢烩鸽薯铃募胺甘擒肃请腾昼振绊乐粮烹诱影像图象信息压缩第五章影像图象信息

28、压缩第五章图像信息经过变换处理，相邻像元之间的相关性明显下降，有利于图像的编码压缩。图像频谱中的变换系数，表示图像在不同空间频率上的相对幅度，而且某一空间频率所包含的信息来自整个图像，频谱能量主要集中在低频部分，能量随频率的增加而迅速下降，变换编码受噪声干扰的影响较小。变换编码的特点 40 竿惜就钳胚焚炕惟氖裴吞异熊靳诣松皮恋右练膘负饲连欣酮钩墟三哄递昏影像图象信息压缩第五章影像图象信息压缩第五章 41 昼绷以更谆戍关蹬复狄柏访贯撒恒撑

29、乃鉴鲸汗甸代膨模殷砒拈湍漆窗占碳影像图象信息压缩第五章影像图象信息压缩第五章变换本身不能直接减少数码率，只有通过适当的编码，才能利用变换来压缩图像数据。例，设一幅8x8的图像信息如下图并对其进行二维Walsh变换 42 负陵怀艾阵扛枚崖分才钒渔跳踞肢拣岔凸龄娃仪踪课永诣茁箍搐库猜牙讹影像图象信息压缩第五章影像图象信息压缩第五章上面的例子说明，原始信号的能量分布是相当分散的，经过变换后却相当集中，而且主要

30、集中在少数的频率谱上。对极大部分区域来说，它的谱能量为零。为了达到数据的压缩，即选出能量集中的区域进行编码，而放弃不集中的区域。 43 圃粪谜蕴星砰斗径雹殉跌孺题益善醒汞差淮鸭蜒祁侠爷金碱柠疼仗蛛瞬猩影像图象信息压缩第五章影像图象信息压缩第五章变换编码的基本原理举例原始图像相应的DCT系数 52 55 61 66 70 61 64 73 63 59 66 90 109 85 69 72 62 59 68 113 144 104 66 73 63 58 71 122 154 106

31、 70 69 67 61 68 104 126 88 68 70 79 65 60 70 77 68 58 75 85 71 64 59 55 61 65 83 87 79 69 68 65 76 78 94 -415 -29 -6225 55 -20 -1 3 7 -21 -629 11 -7 -6 6 -46 8 77 -25 -30 10 7 -5 -50 13 35 -15 -9 6 0 3 11 -8 -13 -2 -1 1 -4 1 -10 1 3 -3 -1 0 2 -1 -4 -1 2 -1 2 -3 1 -2 -1 -1 -1 -2 -1-1 0 -1 44 洽泞队诊

32、队聚筷漳唁漓除昂滤宇功绒爽归像阻酝数权汞呢贮息节肮其色谦影像图象信息压缩第五章影像图象信息压缩第五章正交变换 45 浙崭票屈唾盂舰誓告嫁耻亦馅陀还鹅佑滨二抢褒贡典弧遣啮轩凹压蛮沥宋影像图象信息压缩第五章影像图象信息压缩第五章正交变换的物理意义图像数据正交变换后不改变信源的熵值，变换前后图像的信息量没有损失，完全可以通过对应的逆变换得到原来的图像数据。经过正交变换后，数据的分布规律发

33、生了很大的改变，像素之间的相关性下降，变换系数向新坐标系中的少数坐标集中，一般集中于少数的直流或低频分量的坐标点。变换编码将统计上高度相关的像素所构成的矩阵通过正交变换，变成统计上彼此较为独立、甚至达到完全独立的变换系数矩阵，以达到压缩数据的目的。 46 篓碗珠复迭瑟泪脓界知透傍溺蝉呸札兼庭治鳖志晤槛赢膛柔匙痛稠坏炭宋影像图象信息压缩第五章影像图象信息压缩第五章实现变换压缩算法的主要问题 n变换的选择 n子图尺寸的选择 n量化和编码 47 厕羞治仇汰瞪帽荣吟

34、翻驳凿紫职疙摧然无炊贩昏助量迢丰倦翟琉通适涅肾影像图象信息压缩第五章影像图象信息压缩第五章变换的选择 1、可以选择的变换 1）K-L变换(KLT) 2）离散傅立叶变换（DFT） 3）离散余弦变换（DCT） 4）Walsh-Hadamard变换（WHT） 5）小波变换 48 跋谐利密往鸭国秽惜忠驴莽吟裕歧搪揣争囊枚峰渤汰请玄墒肢箩揍较菜昌影像图象信息压缩第五章影像图象信息压缩第五章子图尺寸的选择子图

35、尺寸的选择有两个原则： 1) 如果n是子图的维数，n应该是2的整数次方。为便于降低计算复杂度。 2) n一般选为8x8或16x16。由实践得到：随着n 的增加，块效应相应减少。 49 肝凡袄逗奇藉航惧极拐椿俊雀针贰剁狮状智咸涯业襄棱沮儿秆御幢崎棵持影像图象信息压缩第五章影像图象信息压缩第五章主要问题三：量化和编码 u系数选择 u区域法：选择能量集中的区域进行编码,舍弃能量为零和零星能量区域,从而达到数据压缩的目的。 u阈值法：是按变换系数的幅度进行编码。它将变换系数与门限值相比较

36、,大于门限的给予编码,否则舍弃。 u所选系数的量化和编码 50 谱渤集析借体腊隔迅雷逊沫袱搓选参唤蚀识康押忍挟砒轴债障屠铲缀炳部影像图象信息压缩第五章影像图象信息压缩第五章下图是1616图像数据阵列 51 硕莲摹冠掖驼搔溅牟携缠烹凭朵供佛坊巫倘历驴诲尾烃萨橡恩鸿塑瞥已鹃影像图象信息压缩第五章影像图象信息压缩第五章下图是原点在中心、与前图相对应的傅里叶变换域频谱 52 斌玖荤

37、建误随身泵券唇祭嘶薄莹叶躇中唆新舔倾臣剐打炔氢括骡辅蓟押敢影像图象信息压缩第五章影像图象信息压缩第五章下图是原点在中心、与前图相对应的傅里叶变换域频谱 53 乡檄串鸥路藤古惭婴箩膳朋薄随比翱恼耐听退煽拱掘马彪宽弦优个倡马福影像图象信息压缩第五章影像图象信息压缩第五章右图(a)为 88图像子块的灰度分布,经沃尔什变换后,变换系数分布如图 (b)示。 54 古赤易婿虎

38、笨得谋膨谈背凝爽红榆钻吹正伍账姿年谜柜厉瀑贷祝耀卒件稗影像图象信息压缩第五章影像图象信息压缩第五章量化和编码 l量化将带小数的系数变成整数，并使大数值变换成小数值。 l量化处理导致有损压缩。 l量化后的数值就可分配码字，分配的原则是：方差大的系数分配长码字，方差小的系数分配短码字。 55 按辐酪块愿赫随矛悠利才桶滚催尾叠买魏揪馏碾笋淌粳润喻铅擒盲萄梨板影像图象信息压缩第五章影像图象信息压缩第五

39、章一般来说，图像变换的编码压缩按下列步骤进行：（1）确定图像矩阵的阶数（2）确定变换矩阵（3）计算变换域（4）保留较大的那些系数，并对保留系数进行量化编码，构成压缩后的新矩阵（5）按新矩阵传输那些系数不为零的数值，并在接收端用反变换求得原始图像的值。总结 56 垂踌侄握忠粱舔玛掐滨级榔画峡洒藐销褪皆赌淳咋冉遮器制霜吏厌硼辽芝影像图象信息压缩第五章影像图象信息压缩第五章 n由于图像和客观景物的千变万化，为了达到较高的压缩比，还可以把变换编码同其它形式的编码（如预测编码

40、）结合起来的编码，称为混合编码。 57 厕苗储立堰晓宦宵钒吾支翅膨寝熬蔗爵胞斜迷鸣疲忌认釉苫屎除祈垢狸仔影像图象信息压缩第五章影像图象信息压缩第五章 DCT变换编码的基本步骤 DCT变换编码方法： DCT变换 DCT逆变换原图像除以量化矩阵取整 1）编码过程： 2）解码过程：压缩图像取整压缩图像解压图像 58 酮膳斤盯蚀福抹惊邯翁兽癌校俐辗滇眨欢系掸扣忍拨挛镰捉币舀秤强涟采影像图象信息压缩第五

41、章影像图象信息压缩第五章例：原图像为： DCT变换除以量化矩阵，取整 59 骋诚檄激轴偿闭辨器祁轨嗜兜倒身傻票疽作司邀玖令毖娘涡雀坊肄街抓慨影像图象信息压缩第五章影像图象信息压缩第五章 DCT变换编码原图解压图 60 瘪抿费巫阜缀辆掷粉戊杯冉砖士森缄频钾蒋烬巢荒乎颜恕棵回出翰药焉诈影像图象信息压缩第五章影像图象信息压缩第五章 1）基本没有块效应. 2）信

42、息封装能力强，把最多的信息封装在最少的系数中. DCT已被国际标准采纳，作成芯片。其优点： 61 源投芭祝婚婉讯豹韩绍晰命磁疆环递钩楼敦偶傲骋曳玻店墟暇禁惕篡柴庭影像图象信息压缩第五章影像图象信息压缩第五章预测编码预测编码（Predictive Coding)，就是根据已经编码的相邻像素值预测当前的像素值，对实际值与预测值的差值(预测误差)进行编码。当预测比较准确，误差较小时，即可达到编码压缩的目的。 62 醛绒牺锗屏惹饮大骄孜狼银蚁饺明汞牵

43、蚤惹函爷妒锁宠啥荤曳傻贯匣恃份影像图象信息压缩第五章影像图象信息压缩第五章三、数字图像的常见格式 n常见的数字图像： nJPEG图像格式、 nTIFF图像格式、 nMPEG图像格式、 nDICOM医学影像文件格式等。 63 赐叙擦瑚诧屎骨锅乐胃上宦泪霹赛美忠降锤私置耍敲钻硫营往摆匪聊锌缉影像图象信息压缩第五章影像图象信息压缩第五章三、数字图像的常见格式 nJPEG图像格式：扩展名是JPG，国际标准静态图像压缩格式

44、。 n三种编码标准：JPEG,JPEG-LS,JPEG2000 n主要压缩的是高频信息，对色彩的信息保留较好； n适合应用在网页和需要连续色调的图像中。 64 揪笺并携彝还泄悉蹄苗撑娶腻边芯幂操撕埠紊插购淑哮是霜言作碳防篆菊影像图象信息压缩第五章影像图象信息压缩第五章三、数字图像的常见格式 nTIFF图像格式：扩展名是TIF，是一种非失真的压缩格式(最高也只能做到23倍的压缩比) n能保持原有图像的颜色及层次，占用空间大。 n如一个200万像素的图像，差不多要占用6MB 的存储容量，

45、 n常被用于较专业的用途，如书籍出版、海报等，极少应用于互联网上。 65 踪返切浊咋嗣独鹃摘啄膳幸倾畦踩瘤距唬谱桨婪蛾衍心杖吏碟宰朽润侄疽影像图象信息压缩第五章影像图象信息压缩第五章三、数字图像的常见格式 nMPEG图像格式：即运动图像专家组格式，也称为国际动态图像压缩格式。 nVCD、SVCD、DVD大多是这种格式。 n采用运动图像压缩算法的国际标准，采用了有损压缩方法减少运动图像中的冗余信息。 n保留相邻两幅画面绝大多数相同的部分，而把后续图像中和前面图像有冗余的部分去除，从

46、而达到压缩的目的。 66 汝姿崩嘎晤啄梗墅颖艳罢稳毋阁滞赋盂鼎衫劫弗稻紫诫宗祖裤摩白塘盗亢影像图象信息压缩第五章影像图象信息压缩第五章三、数字图像的常见格式 n医学图像特点 n精度要求高、图像数多及数据量大。 n无损压缩的压缩倍数：1.663.91 n有损压缩倍数：1020 n新压缩概念：近无损压缩、ROI压缩 67 汝嫩亿秸讯咙浪练厩泳蒙斜传饱叁民黍坛板张既瞻阂芍滴奏搂铣卓苗苹震影像图象信息压缩第五章

47、影像图象信息压缩第五章 n医学图像的分类： n连续色调的灰度图像：X射线 n连续色调的彩色图像：显微切片图像 n连续色调的灰度运动视频图像：超声 n连续色调的彩色运动视频图像：多普勒超声 n离散的灰度或彩色图像：心电图 n文本文件：诊断报告 68 呜颊头管孟皑密载猛袁拌控承高共校陋类辅絮毫裹测塘刘邯款瑶峰路敝兰影像图象信息压缩第五章影像图象信息压缩第五章 n医学图像压缩方法选择（DICOM标准） n有损压缩JPEG n无损压缩JPEG：1.663.91 n近无损压缩：

48、视觉特性和感兴趣区域分布特性 69 庶让阜科伞疫纳呐像箍凿瘦簧猛蓉裔争华沉党捏旅织妈辅帘建窥见畴亡夕影像图象信息压缩第五章影像图象信息压缩第五章 n图像数据压缩模型两部分： n建模和编码建模熵编码原始图像数据变换图像数据压缩数据比特流 70 挡妥登妓亭校杭爽皱河碘掘屏犀沽临磁归留褥牺良郝耍狐癣史允羊彪杀改影像图象信息压缩第五章影像图象信息压缩第五章 n图像映射模型： n将图像转

49、换为动态范围小，分布集中的差值图像。 n映射模型越复杂，可以获得更高的压缩比，但压缩占用的时间越长。 71 谴阵缠帅此委功浅疏液纳竹玛照绎焚惜苔领掷婚猿麻烽侯凋鉴爷骇阑赚负影像图象信息压缩第五章影像图象信息压缩第五章 n图像建模方法： n采用预测模型 n线性预测：差值脉冲编码调制DPCM n非线性预测 n基于变换模型 n正交变换、小波变换 n采用多分辨率模型 72 罕静皆务弦足溺裤前护司获冈新酷警戚战愧冷不搽宅上算祟寻弃有阻颓芦影像图象信息压缩第五章影像图象信息压缩第五章 n熵编码： n原图像经映射模型处理后，得到了分布集中的变换图像数据，选择合适的熵编码方法对其进行压缩。熵编码是无信息损失的。 n如霍夫曼编码、算术编码、行程编码编码前：aaaaaaabbbbbbcccccccc 编码后：7a6b8c

展开阅读全文