第7章图像编码与压缩剖析.ppt

有较大消失矩的小波基用于图像编码，意味着在一个相当平坦的区域附近小波系数接近零，这会提高压缩效率。 2）小波基的线性相位（对称性） 如果正交基不具有对称性，就不能保证线性相位，在图像编码应用中，会引入相位失真。因此，图像编码中一般使用由对称性的小波基。如双正交小波基。 3）所处理图像与小波基的相似性 当小波函数与待压缩图像结构上存在一定的相似性时，也会影响压缩效果。 小波分解等级选择： 4）小波函数的能量集中性 5）综合考虑压缩效率和计算复杂度 小波系数的分析与量化 一幅图像进行小波分解后，得到一系列不同尺度的子图像，不同尺度的子图像对应不同的频率。高频子图像上小波系数的绝对值较小，而低频子图像上小波系数的绝对值较大。因此，在图像编码中，对高频系数分配较小的比特，达到压缩的目的。 小波编码（系数量化设计）： 直接阈值编码、基于小波树结构的矢量量化法、嵌入式零树小波编码 7.6图像压缩标准 图像压缩的国际标准主要由国际标准化组织（International Standardization Organization,简称ISO）和国际电信联盟（International Telecommunication Union，简称ITN)制定的。 由这两个组织制定的国际标准可分成三个部分： 静止（灰度和彩色）图像压缩标准、运动图像压缩标准和二值图像压缩标准。图像编码国际标准极大地促进了全球范围内信息传输的发展。 1.静止图像压缩标准JPEG： 联合专家组建立了静态灰度（或彩色）图像压缩的公开算法，并于1992年开始通过并公布，1994年3月通过为正式标准。它定义三种编码系统： （1）DCT有损编码系统； （2）扩展编码系统； （3）无失真编码系统。 在视觉效果不受到严重损失的前提下，对灰度图像压缩算法可以达到15到20的压缩比。如果在图像质量上稍微牺牲一点，则压缩比可以达到40：1，甚至更高。 要求： 该标准适用于各种多媒体存储和通信应用所使用的灰度图像、摄影图像及静止视频压缩文件。 （1）必须将图像质量控制在可视保真度高的范围内，同时编码器可被参数化，允许用户设置压缩或质量水平。 （2）压缩标准可以应用于任何一类连续色调数字图像，并不应受到维数、颜色、画面尺寸、内容、影调的限制。 （3）压缩标准必须从完全无损到有损范围内可选，以适应不同的存储、CPU和显示要求。 JPEG基本系统框图： 反变换 2.运动图像压缩标准MPEG： 运动图像专家小组（MPEG）于1991年提出用于数字存储媒介的、速率约1.5MB/s的运动图像及其伴音的压缩编码，并于1992年正式通过。 运动图像的压缩包括两个主要方面：帧内压缩与帧间压缩。 帧内压缩：删除空间的数据冗余； 帧间压缩：删除帧与帧之间的时间冗余。删除时间 冗余可通过帧间编码来完成，即仅存储运动图像 从一帧到下一帧的变化部分，而不是存储全部图 像数，这样能极大地减少运动图像数据的存储 量，达到帧间压缩的目的。 MPEG-1标准： 1990年MPEG组织制定了MPEG-1标准草案，1993年8月正式通过。 MPEG-1标准旨在解决多媒体的存储问题，主要应用于数字存储媒介中活动图像及其伴音的编码表示，数码率约为1.5Mbps。 MPEG-2标准： 为满足数字存储媒体、电视广播以及通信等应用领域对于“活动图像及其伴音的通用编码方法”的日益增长的需求，MPEG组织在1994年推出MPEG-2标准，数码率高达10Mbps。 MPEG-4标准 MPEG组织于1999年1月公布了全新的MPEG-4标准。MPEG-4标准的目标是达到低比特率下的多媒体通信和多业务的多媒体通信综合。 特点： 引入了对象的概念，就是用基于对象的方法得到分层区域。因此MPEG-4标准具有了内容，交互性、灵活与可扩展性三个重要特征。与前两个标准相比MPEG-4具有文件小、质量好的特点。 应用意义： MPEG-4标准的最大创新在于它的开放性，使用户可以针对应用建立个性化系统，因此很容易实现interent 的图像有哪些信誉好的足球投注网站引擎、基于内容的图象数据库检索和交互式的多媒体通信等功能，其具体应用为数字电视、交互式图形应用和交互式多媒体等。 MPEG-7标准： 随着internet的普及与多媒体信息量的急速增长，对日益庞大的信息量进行组织和建库，实现信息的快速、有效的检索和访问成为亟待解决的问题。 为此，MPEG专家组制定了MPEG-7标准。 目的：