图像通信第四章.ppt

4.4 JPEG标准 中原工学院电子信息学院 * 4.4 JPEG标准 图4.29 一般的交织数据顺序 交织数据是MCU的一个有序序列，一个MCU单元中的内容是由交织成分的数量和与它们相关的采样因子决定的。交织成分的数量最大为4 ，一个MCU 单元中的数据单元的最大数量为10。 中原工学院电子信息学院 * 1 4.4 JPEG标准 4 码表选择控制 JPEG编码需要针对不同分量使用适当的码表。在一个分量中，必须采用一个或一组相同的量化表和熵编码表编码所有的数据单元. JPEG解码器可最多同时储存4个不同的量化表和4个熵编码表。在解压一个包含多分量(交织)的扫描时，为了保证合适的表用于合适的分量，常要在不同的表之间进行切换。该表不能在扫描解压过程中临时装载。图4.30说明了一个编码过程是如何从原图像分量和多组表格中选择编码的。 中原工学院电子信息学院 * 4.4 JPEG标准 4.4.5 无损压缩 无损工作模式包括两种:一是使用霍夫曼编码的无损编码;二是使用算术编码的无损编码。JPEG选择了完全独立于DCT过程的简单预测方法作为无损编码模式。图4.31是单分量图像主要处理步骤的示意图。 中原工学院电子信息学院 * 4.4 JPEG标准 用三个相邻采样点(A 、B 和C)对当前编码采样点X 进行预测，如图4. 32 所示，再用X 的实际值减去预测值，对其差值作无损的熵编码：霍夫曼编码、算术编码。表4.8列出7个无损编码的预测器. 中原工学院电子信息学院 * 4.4 JPEG标准 4.4.6 DCT渐进模式 DCT 渐进模式有与顺序模式同样的FDCT 和量化步骤。 每个图像分量通过多次扫描完成编码，第一次扫描编码 一幅粗略的但能识别其轮廓的图像，以较快的速度传输出去 ，随着以后的扫描，图像逐渐细化直至量化表定义的质量。 第一种：先扫描较低频率分量的系数，再扫描更高频率分量的系数，称为频谱选择法。 第二种：先取N 个最重要的比特编码，再对其余比特编码，这种方式称为连续近似法。 中原工学院电子信息学院 * 4.4 JPEG标准 4.4.7 分级模式 分级编码过程如下： (l)对原始图像进行下抽样滤波； (2)对滤波后图像编码：顺序DCT、渐进DCT或无损编码； (3)图像解码，并进行上抽样； (4)将上抽样后的图像作为这一分辨率级别原始图像的预测值，并对差分图像编码：顺序DCT、渐进DCT或无损编码； (5)重复(3)、(4)，直至所有分辨率图像全部编码完毕. 分级编码应用：一幅图像以高分辨率扫描并压缩，可以在一台高质量的打印机上打印出来，同时又能在一台低分辨率的显示器上显示。 中原工学院电子信息学院 * 4.4 JPEG标准 4.4.8 压缩文件 JPEG 压缩文件分成两个部分：标记码和压缩数据。 标记部分给出了JPEG 图像的所有信息：如图像的宽、 商、霍夫曼表、量化表等。 标记码：由两个字节组成，其中高字节是固定值OxFF。 每个标记之前还可以添加数目不限的OxFF填充字节。把压缩 的数据单元结合在最小编码单元(MCU)中。 中原工学院电子信息学院 * 4.4 JPEG标准 JPEG文件格式 中原工学院电子信息学院 * 4. 5 JPEG2000 标准 4.5.1 JPEG - LS 标准 ISO 提出了另一种用于连续色调图像无损压缩的标准，称为JPEG-LS，全称为Information technology-Lossless and near lossless compression of continuous - tone still images, 即无损和近无损连续色调静止图像的压缩，适应于灰度和彩色图像。其基本系统包括三个方面： (1) 规定编码器处理过程，将原图像转为压缩图像； (2) 规定解码器处理过程，将压缩图像转为重建图像； (3) 提供实际中如何实施以上处理过程的指南。 三个主要因素：编码器、解码器、交换格式 中原工学院电子信息学院 * 4. 5 JPEG2000 标准 4.5.2 JPEG2000 标准 JPEG 静止图像压缩标准缺点： 在低比特率情况下，重构图像存在严重的方块效应； 有四种操作模式，针对不同应用提出，不具有通用性。 因此，产生了更高压缩率和更多新功能的新一代静态图像压缩技术JPEG2000，主要由以下6部分组成 第一部分 图像编码系统，规定实现JPEG2000功能基本部分的编解码方案. 第二部分 编码扩展，规定核心编码系统不具备的功能扩展. 第三