数字图像处理第6章.pptVIP

游程编码分为定长游程编码和变长游程编码两类。其中定长游程编码是指编码的游程所使用的位数是固定的，一旦灰度相同且连续的个数超过了固定位数所能表示的最大值，则转入下一轮游程编码。变长游程编码则是指不同范围的游程使用不同位数来进行编码。6.5二值图像编码?游程编码（RLC）游程编码适合于二值图像编码，原因是由于二值图像的每一行（列）都是由若干个黑白像素段交替出现的，对应着“0”和“1”两种符号，“0”符号对应“黑”游程，“1”符号对应“白”游程。这些符号连续出现，形成了“0”游程和“1”游程。“0”游程和“1”游程是交替出现的。若规定是“0”游程开始，那么接着就是“1”游程，然后是“0”游程，以此类推。这样，就可以将二元序列转换为游程长度的序列，该变换是可逆的。6.5二值图像编码例如，对于一个二元序列对应的游程序列为653221，由于设定为从“0”开始，故可以容易的恢复出原始的二元序列。然后根据不同长度段发生的概率来分配不同长度的码字，通常采用Huffman编码。RLC中每个像素的平均码长满足下式（bit/像素）其中为RLC像素的平均码长；为每个像素的熵值；，为白、黑像素出现的概率；，分别为白、黑像素所需的码长。图6.5.1一维游程编码用于图像数据的扫描模式扫描方式见图所示6.5二值图像编码四叉树方法是逐个区域扫描位图，查找像素取值相同的区域。从建立孤立节点开始，它是四叉树的根。首先把位图分为4个象限，每个成为根的子节点。如果对应区域为相同像素值，则它成为根的叶子节点，否则成为根的一个子节点。把任何不具有相同像素值的区域递归地划分为4个更小的子象限，它是四叉树的4个兄弟节点。在图中，右边的0,1表示输出的比特值，共计输出28bits，实际的输出顺序为。?四叉树编码图6.5.2一颗四叉树6.5二值图像编码二值图像区域，大小记为，区域内像素值求和得到。编码算法的步骤为：（1）分割一幅位图为4个象限，(从左到右，从上到下)；（2）对于且，依次输出其四个叶子的像素比特值；否则：如果，输出比特1；继续四叉树分割，回到（1）(递归编码过程)；否则，输出比特0；如果，输出比特0；否则，输出比特1；6.5二值图像编码小波变换压缩编码的基本思想是利用小波变换将原图像转换为小波域上的系数，由于小波变换的能量集中作用，会使原图像的绝大部分能量集中在少量小波系数上，通过量化处理，忽略一些能量很小的系数，只保留那些能量较大的系数进行编码，就可达到图像压缩的目的。小波变换编码具备如下的特点：（1）小波变换能将一信号分解成同时包含时域和频域局部特性的变换系数，但传统变换（如DFT和DCT等）会失去信号在时域的局部特性。（2）小波变换能兼顾不同应用中对时、频不同分辨率的要求，具有“数学显微镜”的美称，但传统变换（DFT和DCT等）虽然在频域具有最高分辨率，但在时域无分辨率而言。6.6小波变换及在图像压缩编码中的应用（3）小波变换和传统正交变换都有能量守恒和能量集中的作用，但小波变换能有效消除传统变换的分块效应的存在以及分块效应对图像编码的影响。（4）小波变换能根据图像特点自适应地选择小波基，从而既能保证解压后图像的质量，又能提高压缩比。而DCT则不具备自适应性。（5）通过小波变换可以充分利用变换系数之间的空间相关性对系数建模，进一步提高压缩比。鉴于小波变换编码的上述优点，小波变换已成为图像压缩领域的研究和应用热点，并取代DCT而成为JPEG2000、MPEG4和MPEG7等新的图像编码标准中的变换方法。6.6小波变换及在图像压缩编码中的应用6.6小波变换及在图像压缩编码中的应用?从傅立叶分析到小波变换或▓经典傅立叶变换对于一个确定性信号，在整个区间是连续或分段连续，只要满足平方可积条件，即就称f(x)在空间上可测，且可以表示为一标准函数族的加权和；就称为原函数f(x)的傅立叶正变换，记作傅立叶反变换，记作同样，对于随机信号，其自相关函数与功率谱也构成一傅立叶变换对：01小波变换及在图像压缩编码中的应用01其中权函数016.6小波变换及在图像压缩编码中的应用▓加窗傅立叶变换傅立叶变换不能表述信号的时变特性，为此，Gabor于