数字图像处理第八章 |
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数字图像处理第八章
数字图像处理---图像压缩
(一) 背景
(二) 编码冗余
2.1 霍夫曼码
2.2 霍夫曼编码
2.3 霍夫曼译码
(三)空间冗余
(四)不相关的信息
(五)JPEG 压缩
5.1 JPEG
5.2 JPEG 2000
(六)视频压缩
6.1 MATLAB图像序列和电影
6.2 时间冗余和运动补偿
数字图像处理—图像压缩
目前是毕业论文,毕业设计的后期验收阶段,所以时间不是很充裕,暂时对书上已经写得很清楚的知识点不再重复赘述,主要做一些总结,思考以及知识点的梳理和扩展。 图像压缩原理: 数据压缩的对象是数据,大的数据量并不代表含有大的信息量。 图像压缩就是除去图像中多余的数据而对信息没有本质的影响。 图像压缩是以图像编码形式实现的,用较少的比特数表示出现概率较大的灰度级,用较多的比特数表示出现概率较小的灰度级,从而使平均码长更接近于信息熵。图像压缩目的:减少表示数字图像时所需的数据量。减少数据量的基本原理是除去其中多余的数据。从数学角度看,这一过程实际上就是将二维像素矩阵变换为一个在统计上无关联的数据集合。 图像压缩方法分类: 按压缩前及压缩后的信息保持程度分类: (1)信息保持型 压缩、解压中无信息损失,主要用于图像存档,其特点是信息无损失,但压缩比有限,也称无失真/无损/可逆型编码。 (2)信息损失型 牺牲部分信息,来获取高压缩比,数字电视,图像传输和多媒体应用场合常用这类压缩,其特点是通过忽略人的视觉不敏感的次要信息来提高压缩比,也称有损压缩。 (3)特征抽取型 仅对于实际需要的(提取)特征信息进行编码,而丢掉其他非特征信息,属于信息损失型。 第三类针对特殊的应用场合。因此,一般将图像压缩编码分成无损和有损两大类。 按图像压缩的方法原理可分成四类: (1)像素编码 编码时只对每个像素单独处理。如脉冲编码调制,熵编码,行程编码等。 (2)预测编码 通过去除相邻像素之间的相关性和冗余性,只对新的信息进行编码。常用的有差分脉冲编码调制。 (3)变换编码 对给定图像采用某种变换,使得大量的信息能用较少的数据表示。通常采用的变换包括:离散傅里叶变换(DET),离散余弦变换(DCT)和离散小波变换(DWT)。 (4) 其他方法 早期的编码,如混合编码,矢量量化,LZW算法。 近些年来也出现了很多新的压缩编码方法,如使用人工神经网络的压缩编码算法、分形、小波、基于对象的压缩编码方法、基于模型的压缩编码算法等。 数据冗余定义: 数据是用来表示信息的。如果不同的方法为表 示给定量的信息使用了不同的数据量,那么使用 较多数据量的方法中,有些数据必然是代表了无用的信息,或者是重复地表示了其它数据已表示的信息,压缩是通过去除一个或三个基本数据冗余达到的。 如果n1和n2代表两个表示相同信息的数据集合 中所携载信息单元的数量,则n1表示的数据集合 的相对数据冗余 R D R_D RD定义为: C R C_R CR为压缩率,定义为: 相对数据冗余和压缩率的一些特例: n1相对于n2 C R C_R CR R D R_D RD 对应的情况 n1=n2 1 0 第1种表达相对第2种表达不含冗余数据 n1>>n2 →∞ →1 第1种数据集合包含相当多的冗余数据 n1 |
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