第十五讲 图像的编码与压缩.ppt

行程编码(Run-length Coding) 思想： 有些图像具有许多颜色相同的图块，在这些图块中，许多连续的扫描行都具有同一颜色，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。这种情况下就可以不需要存储每一个像素的颜色值，而仅仅存储一个像素值以及具有相同颜色的像素数目。 基本原理： 用一个符号值和串长代替具有相同值的连续符号（连续符号构成了一段连续的“行程”。行程编码因此得名），使符号长度少于原始数据长度。也就是将一行中颜色值相同的相邻像素用一个计数值和该颜色值来替代。例如aaabccccccddeee可表示为3a1b6c2d3e。 不足： 如果图像中每两个相邻点的颜色都不相同，用行程编码不但不能压缩，反而数据量增加一倍。 实验题目：图像频域滤波技术 实验目的： (1)了解图像增强的目的及意义，加深对图像增强的感性认识，巩固所学的图像增强的理论知识和相关算法。 (2)熟练掌握频域平滑、锐化滤波的实现方法。 实验重点：频域平滑、锐化滤波的实现方法 实验难点：频域平滑、锐化滤波的实现方法 实验内容： (1)选择一幅图像，利用高斯低通滤波器对此图像进行平滑滤波，观察不同滤波器的截止半径对平滑效果的影响。 (2)选择一幅边缘较模糊的图像，利用高斯高通滤波器对此图像进行增强滤波，以突出图像中的高频细节信息。 课后作业： 撰写本次上机实验报告 * 如果能减少或消除其中的1种或多种冗余，就能取得数据压缩的效果。因此图像信息的压缩是可能的。但到底能压缩多少，除了和图像本身存在的冗余度大小有关外，很大程度取决于对图像质量的要求。 广播电视 压缩比3∶1 可视电话 压缩比1500∶1 目前高效图像压缩编码技术已能用硬件实现实时处理，在广播电视、工业电视、电视会议、可视电话、传真和互连网等多方面得到应用。 Lecture 15 Image Coding and  Compression Purpose 图像压缩的概念、目的和意义 图像的霍夫曼编码、香农编码、算术编码、行程编码方法 Explain Contents 了解图像压缩的目的和意义，熟悉图像保真度准则 掌握图像霍夫曼编码、香农编码、算术编码、行程编码方法 图像压缩(Image Compression)的概念 数据压缩的研究内容包括数据的表示、传输、变换和编码方法，目的是减少存储数据所需的空间和传输所用的时间。 图像压缩就是在一个可以接受的还原状况的前提下用尽可能少的比特数来表示源信号，即把需要存储或传输的图像数据的比特数减少到最少程度。图像压缩是通过编码实现的。 概述 图像数据压缩的必要性 图像数据的特点之一是信息量大。海量数据需要巨大的存储空间。如多媒体中的海量图像数据，不进行编码压缩处理，一张600M字节的光盘，只能存放20秒左右的640× 480像素的图像。没有编码压缩，多媒体信息保存有多么困难是可想而知的。 在现代通信中，图像传输已成为重要内容之一。采用编码压缩技术，减少传输数据量，是提高通信速度的重要手段。可见，没有图像编码与压缩技术的发展，大容量图像信息的存储与传输是难以实现的，多媒体、信息高速公路等新技术在实际中的应用会遇到很大困难。 概述 图像数据压缩的可能性 概述 从信息论观点看，描述图像信源的数据由有用数据和冗余数据两部分组成。 信息量 数据量 冗余量 冗余量是可以压缩的，在实际应用中应尽量保证去除冗余量而不会减少信息量，即压缩数据在一定条件可以近似恢复。 数据冗余(Data Redundancy) 编码冗余(Coding Redundancy) 等长编码 平均码长为3 变长编码 平均码长为2.7 数据冗余 像素间冗余(Interpixel Redundancy) 图像是由按一定规则排列起来的像素组成，图像中相邻像素的灰度往往相同或相近，这就称为像素间冗余或空间冗余。 数据冗余 心理视觉冗余(Psychovisual Redundancy) 175K 1.46M 受生理和心理上的影响，人眼对黑白和彩色信息的分辨率是有限的。光学上不一致的图像在视觉上可能是一样。 图像压缩系统模型 信源 信源 编码器 信道 编码器 通信线路或 存储介质 信源 解码器 信道 解码器 信宿 压缩的有效性 编码的可靠性 图像保真度准则 描述解码图像相对原始图像偏离程度的测度一般称为保真度。