第八章 图像编码、小波压缩应用ppt课件.ppt

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1、第八章图像的编码、小波压缩应用图像通信系统模型图像信息源图像预处理图像信源编码信道编码调制信道传输解调信道解码图像信源解码显示图像应用图像压缩利用小波变换或小波包进行数据压缩的思想是：根据某种原则，将贡献小或没有贡献的小波系数或小波包系数去掉，只记忆其他有贡献的小波系数或小波包，以达到记忆较少的数据量的目的，即实现数据压缩。图像增强DWT将一幅图像分解为大小、位置和方向都不同的分量。与博立叶领域里的线性滤波一样，可以在做逆变换之前改变小波变换域中某些系数的幅度。这样就能够有选择地提升所感兴趣的分量

2、而牺牲不需要的东西。图像融合图像融合将同一对象的两个或更多的图像合成到一幅图像中，以便它比任何原来的一幅都能更容易地为人们所理解。这一技术可应用于多频谱图像理解以及医学图像处理等领域中，在这些场合，同一物体部件的图像往往是使用不同的成像机理采集得到的。图像融合技术配准融合：ct和核磁共振的图像相融合。8.1数据冗余的概念我们从一个互动游戏来体会数据冗余的概念。在下面的例子中，用一种最好的方式来发送一封电报。8.1数据冗余的概念你的妻子，Helen，将于明天晚上6点零5分在上海的虹桥机场接你。(23*2

3、+10=56个半角字符)你的妻子将于明天晚上6点零5分在虹桥机场接你(20*2+2=42个半角字符）Helen将于明晚6点在虹桥接你(10*2+6=26个半角字符）结论：只要接收端不会产生误解，就可以减少承载信息的数据量。8.1数据冗余的概念描述语言1）“这是一幅2*2的图像，图像的第一个像素是红的，第二个像素是红的，第三个像素是红的，第四个像素是红的”。2）“这是一幅2*2的图像，整幅图都是红色的”。由此我们知道，整理图像的描述方法可以达到压缩的目的。8.1图像中的数据冗余图像冗余无损压缩的原理RG

4、BRGBRGBRGBRGBRGBRGBRGBRGBRGBRGBRGBRGBRGBRGBRGB16RGB从原来的16*3*8=284bits压缩为：(1+3)*8=32bits8.1图像中的数据冗余图像冗余有损压缩的原理363534343434343234343337303434343434343434353434313434343434343434343434343434343434343434343434343425348.1图像中的数据冗余实际图像中冗余信息的表现（灰度图）基本概念压缩分数式中，C

5、S为压缩分数；N1为量化后的小波系数或小波包系数中数值为零的数目；N2为小波系数或小波包系数的数目。恢复分数失真程度用恢复分数来表示，恢复分数为量化前后小波系数的L2范数的比值的100倍，即：式中，RS为恢复分数；cd为量化后的小波系数的L2范数；c为量化前的小波系数或小波包系数的L2范数。1.编码冗余设定义在[0,1]区间的离散随机变量sk代表图像的灰度值，每个sk以概率ps（sk）出现：其中L为灰度级数，nk是第k个灰度级出现的次数，n是图像中像素总个数。设用来表示sk的每个数值的比特数是l（sk

6、），则表示每个像素所需的平均比特数是：2.像素间冗余可以下式来计算沿图像某行的自相关系数：也常称为空间冗余或几何冗余。另外在连续序列图像中的帧间冗余也是一种特例。为了减少图像中的像素间冗余，需要将2-D像素矩阵表达形式转换为映射。如果原始的图像元素从转换后的数据集合重建出来，则这种映射称为可反转的，否则就是不可反转的。3.图像中的心理视觉冗余图像的视觉冗余（彩色）RGB2488822*2*2=242=16,777,216(248,27,4)(251,32,15)(248,27,4)(248,27,4)

7、数据压缩的关键点：（1）压缩量。对于同样数量的数据，记忆的越少，压缩量越大，节约的存储空间就越大，效率越高。（2）算法。即如何利用所记忆的少量数据恢复原始信号。（3）失真。即恢复出来的信号失真要小，要精确地体现原信号。8.2图像的压缩编码第一代压缩编码八十年代以前，主要是根据传统的信源编码方法。第二代压缩编码八十年代以后，突破信源编码理论，结合分形、模型基、神经网络、小波变换等数学工具，充分利用视觉系统生理心理特性和图像信源的各种特性。图像的压缩编码像素编码变换编码预测编码位平面编码增量调制熵编码算术

8、编码DCT变换DPCM调制第一代压缩编码其他编码行程编码图像的压缩编码子带编码模型编码分层编码分型编码第二代压缩编码8.3行程编码(RLE编码)行程编码是一种最简单的，在某些场合是非常有效的一种无损压缩编码方法。虽然这种编码方式的应用范围非常有限，但是因为这种方法中所体现出的编码设计思想非常明确，所以在图像编码方法中都会将其作为一种典型的方法来介绍。8.3.1行程编码的基本原理通过改变图像的描述方式，来实现图像的压缩。将一行中灰度值相同的相邻像素，用一个