1、数字图像处理与分析基础第七章 图像编码技术黄爱民 安向京 骆力中国水利水电出版社新世纪电子信息与自动化系列课程改革教材ISBN7-5084-2930-3第七章 图像编码 Image Codingn 压缩目的n 基本原理n 基本方法n 图像编码标准7.1 编码的目的n 减少数据量：存储量、传输时间例 1:一般彩色电视信号 ,YIQ色空间中各分量的带宽分别为 4.2MHz、 1.5MHz、 0.5MHz， 采样原理，采样频率 =2倍原始信号频率，量化为 8bit， 1秒钟的数据量为 (4.2+1.5+0.5)*2*8=99.2MBits， 约为100Mbits/S，1GB的 CD-ROM存 1分钟
2、的原始电视节目。HDTV数据量约为 1.2GBits/S， 1GB存 6秒钟 HDTV。彩色静止图像： 3*1024*1024*8=3MB，图像通信的一般过程图像采集信源编码信道编码信道解码信源解码图像显示或存储图像通信基本概念n 信源 需要传输或存储的原始信息称为 “信源 ”。包括语音、图像、视频等信息源。 “信源编码 ”的主要任务是利用一定的编码方法降低 数码率 ，即 比特率 。 n 信道 信息传输的通路； 信息在传输中要增加可靠性、抗干扰能力，就要进行 “信道编码 ”，此时要进行 奇偶校验 等检测，需要增加比特数。抗干扰能力越强，增加的比特数就越多。 图像编码压缩要研究的主要内容n 信源
3、压缩方法 与信源模型有关 语音，线性模型n 比特率 采样速率（每秒样本数）乘以样本精度（比特 /样本） n 逼真度准则或失真度准则 平方误差准则 基于主观感受的逼真度准则4、编码准则输入图像 f(x,y),输出 g(x,y),x,y=0,1,2,N-1,（ 1） 均方误差： （ 2）均方根信噪比：（ 3）压缩比 =原图像编码每个象素平均所需 bit数 / 压缩后象素平均所需 bit数保真度准则：主观保真度准则、客观保真度准则。客观保真度准则：图像均方误差、均方根信噪比。主观保真度准则评 分 评 价 说 明1 优 秀 图 像 质 量非常好2 良好 图 像 质 量高， 观 看舒服，有干 扰 但不影
4、响 观看3 可用 图 像 质 量可接受，有干 扰 但不太影响 观 看4 刚 可看 图 像 质 量差，干 扰 有些影响 观 看，希望改 进5 差 图 像 质 量很差，干 扰严 重妨碍 观 看6 不能用 图 像 质 量极差，不能使用7.2 图像压缩的基本原理n 1、 压缩的根据 ： 图像数据量 信息量I=D-du, I（ 信息量）， D（ 数据量）， du（ 冗余量）保留意义完全的信息，支持查询与检索。冗余 (redundancy)信息和不相干 (irrelevancy)的信息。压缩率用 n1表示一幅图像原来的数据量， n2表示压缩后的数据量，压缩率 Cr 定义为：Cr= n1/ n2 （ 7-2）冗余量 Rd 可表示为：Rd=1-1/Cr （ 7-2）
