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1、第六章图像编码与压缩数字图像处理6.1概述（一般）6.2图像保真度准则（了解）6.3统计编码（掌握）6.4预测编码（了解）2shycai@tust.edu.cn6.1.1图像数据压缩的必要性和可能性6.1概述（一般）（掌握）6.1.1图像数据压缩的必要性和可能性6.1.2图像编码技术的分类1.必要性2.可能性34shycai@tust.edu.cnshycai@tust.edu.cn1.图像数据压缩的必要性图像数据量，贼大!!图像数据的特点之一是数据量大。图像数据的特点之一是数据量大。数据量大不仅占用存储空间，而且影响传输，实例：一幅A4幅面的RGB图像，分辨率为350
2、ppi，所以有必要进行数据压缩。其数据量为：＝（210/25.4×350）×（297/25.4×350）×3＝35,527,582（字节）＝34MB56shycai@tust.edu.cnshycai@tust.edu.cn图像数据压缩实例图像数据变化图表以下面A4幅面的图像为例，压缩方式文件尺寸采用不同的压缩方式保存成tif无压缩34,728KB40,000文件，界面如右图所示。35,000LZW压缩20,142KB30,00025,000ZIP压缩18,597KB20,00015,000文件尺（KB）JPEG压缩129,707KB10,0005,000JPEG压缩1
3、02,702KB01234567压缩方式JPEG压缩6973KBJPEG压缩2486KB78shycai@tust.edu.cnshycai@tust.edu.cn图像数据的压缩率2.图像数据压缩的可能性压缩率＝压缩前数据量/压缩后数据量虽然图像数据量巨大，但图像数据高度相关，即电视信号压缩率只能达到3:1，可视电话图像存在很大冗余度。压缩率可达到1500:1。图像编码采用各种方法去除冗余，以尽量少的数据表示图像。910shycai@tust.edu.cnshycai@tust.edu.cn图像冗余度的两个表现6.1.2图像编码技术的分类（一般）空间域编码图像中存在着很
4、大的冗余1.根据编码的作用域分类图像编码度，体现在：频率域编码1.相邻像素之间存在着较2.根据方法原理分类强的相关性2.像素值出现概率的不均统计编码如：哈夫曼编码、行程编码等性图像编码预测编码如：增量调制编码、DPCM变换编码如：JPEG编码1112shycai@tust.edu.cnshycai@tust.edu.cn6.1.2图像编码技术的分类（一般）第六章图像编码与压缩3.根据重建图像和原始图像之间是否存在误差6.1概述（一般）6.2图像保真度准则（了解）有损压缩如：哈夫曼编码、行程编码、算术编码6.3统计编码（掌握）图像编码无损压缩如：预测编码、变换编码6.4预
5、测编码（了解）1314shycai@tust.edu.cnshycai@tust.edu.cn6.2图像保真度准则（了解）均方根误差保真度准则：描述重建图像相对原始图像偏离程度设原始图像为f(x,y)，重建图像为g(x,y)，图像误差的测度。可表示为：e(x,y)＝g(x,y)－f(x,y)均方根误差客观保真准则M−1N−1保真度准则均方根信噪比12均方根误差：erms=∑∑e(x,y)主观保真准则MNx=0y=01516shycai@tust.edu.cnshycai@tust.edu.cn均方根信噪比主观保真度准则设原始图像为f(x,y)，重建图像为g(x,y)，图
6、像误差主观保真度准则：由观察者对图像进行主观评价。可表示为：e(x,y)＝g(x,y)－f(x,y)观察者可以是“外行”或专家。评价方法可以是相对的（相对于原稿），也可以是均方根信噪比：绝对的（完全根据观察者的主观感觉）。M−1N−1M−1N−1SNR=∑∑g2(x,y)/∑∑e2(x,y)评价方法可以是相对的（相对于原稿），也可以是msx=0y=0x=0y=0绝对的（完全根据观察者的主观感觉）。1718shycai@tust.edu.cnshycai@tust.edu.cn绝对评价尺度实例第六章图像编码与压缩等级评价尺度1优秀6.1概述（一般）6.2图像保真度准则（了
7、解）2良好6.3统计编码（掌握）3可用6.4预测编码（了解）4刚可5差6不能用1920shycai@tust.edu.cnshycai@tust.edu.cn6.3统计编码（掌握）6.3.1统计编码中的一些概念（掌握）1.信息量6.3.1统计编码中的一些概念（掌握）2.信息熵6.3.2哈夫曼编码（掌握）3.码字、码元、码长6.3.3行程编码4.平均码长5.编码效率、冗余度2122shycai@tust.edu.cnshycai@tust.edu.cn信息的度量信息量的定性分析信息量是个很抽象的概念。我们常说信息量很大或如果我们要搞清楚一件
