图像压缩编码 下.pptxVIP

医学图像处理MedicalImageProcessing第六章图像压缩与编码主讲人阮若林图像压缩的保真度准则图像压缩之后再解压，解压后的质量如何，与原图像对比有多大的变化，这由图像压缩的保真度准则，以及相关的压缩性能参数所决定。图像的品质的核心问题是逼真度问题。经处理的图像（包括经过压缩编后的图像）与一个标准图像之间的偏差可以作为图像逼真度（保真度）的度量。这一方差，包括亮度、色度、分辨率以及某些心理物理学参数。（偏差应该在允许的范围之内）。图像压缩的保真度准则客观保真度准则设是输入图像，是解码压缩后输出的图像，定义偏差,则以下的参数可作为保真度准则：?总偏差：均方差：均方信噪比：图像压缩的保真度准则主观保真度主观保真度主要是挑选一定数量的观察者来进行评价。例如将压缩后的几组照片找不同的人来进行相关的评价，评价后进行打分，通过不同的观察者来进行打分最终来确定图像压缩再解压缩之后它的主观保真度。1234567很差较差稍差相同稍好较好很好图像压缩的保真度准则编码压缩的性能参数问题：如何度量编码方法的优劣？（速率、效率、保真度）?假设图像信息熵用H(d)来表示，平均码长用R(d)来表示，假设某幅图像的灰度集合为，其对应的概率为：?定义：（信息熵）（单位：比特/像素）?令是对应像素灰度级的编码长度?定义：平均码长(单位：比特/像素)）图像压缩的保真度准则编码压缩的性能参数??：该图像的平均信息熵?：平均编码长度??冗余度：编码效率：图像压缩的保真度准则编码压缩的性能参数冗余编码冗余像素间相关性冗余活动图像帧间像素信息冗余，帧内像素信息冗余人眼对所有视觉信息关并不是具有相同的敏感度，再者人眼的空间分辨率、时间分辨率也是有限的，人眼只能看到25cm明视距离下的0.1mm，通过消除这三种冗余，就能达到数据压缩的效果比如说符号序列，码字长度视觉冗余图像压缩的编码方法统计编码编码变换编码图像压缩的编码方法熵与平均码字长度统计编码概述使编码后的图像的平均码字长度尽可能接近图像的熵H。基本思想：概率大的灰度级用短码字，概率小的用长码字。H(d)R(d)时，一定可以设计出某种平均码字长更短的无失真编码方法。平均码字长于H(d)的无失真编码方法不存在。根据图像像素灰度值出现的概率的分布性而进行的压缩叫统计编码。熵编码图像压缩的编码方法统计编码方法行程编码（RLE编码）基本原理通过改变图像的描述方式来实现压缩。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代替。图像压缩的编码方法统计编码方法行程编码（RLE编码）举例说明?aaaabbbccdeeeeefffffff4a3b2c1d5e7f?换一种方式描述，起到了数据压缩的效果，但存在一个问题，行程比较长的字符串编码压缩效果好，行程比较短的字符串，比如说：????????????→1??1??1??1??1??1??数据不但没有被压缩，数据量反而增加了图像压缩的编码方法统计编码方法行程编码（RLE编码）应用分析适合行程较长的图像，一般不单独使用。图像压缩的编码方法统计编码方法Huffman编码（熵编码）基本霍夫曼编码的系统框图原图像输入概率统计构造H树构造H树存储解码压缩编码压缩传输图像压缩的编码方法统计编码方法Huffman编码（熵编码）算法：将两个根节点概率最小的树，合并节点，合并规则是这两个节点构造一个双亲节点，双亲节点的概率大小是两者之和。重复（1）（2），直到只有一个树为止。将灰度等级按概率大小进行排序（降序），每个灰度级作为一个叶子节点，形成一棵树，也就是先找到树叶。图像压缩的编码方法统计编码方法Huffman编码（熵编码）特点：缺点：当需要对大量符号进行编码时，构造最优霍夫曼码的计算量会最大。优点：即时码，最优码。图像压缩的编码方法统计编码方法Huffman编码（熵编码）举例说明1.0100.60X10.40010.370.231010X30.100.9X20.180.130101X40.100.09X50.07X60.061X70.05X80.04图像压缩的编码方法统计编码方法Huffman编码（熵编码）举例说明?????????注意：和的码长度均为5，最长。预测编码预测编码原理对图像的一个像素的离散幅度的真实值，利用其相邻像素的相关性，预测它的下一像素的可能值，再求两者差，对这种具有预测性质的差值量化、编码、就可以达到压缩的目的。根据“过去”的时间的像素值，运用一种模型，预测当前的像素值，预测的编码通常不直接对信号编码，而是对预测误差进行编码。当预测比较准确，误差较小时，即可达到编码压缩的目的。预测编码原理：对图像的一个像素的离散幅度的真实值，利用其相邻像素的相关性，预测它的下一像素的可能值，再求两者差，对这种具有预测性质的差值量化、编码、就可以