jpeg编码中，利用了哪些措施来去除jpeg是什么图像压缩编码中的冗余性和相关性

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2015-11-04 03:25 标签： 图片格式jpg和jpeg

秋风秋雨，秋天的景色

）编码算法及压缩过程的实现

）编码算法及压缩过程的实现

本文首先介绍了静态jpeg是什么图像压缩编码压缩（

）编码算法的基本原理、压缩的实现

過程及其重要过程的离散余弦变换（

）算法的实现原理及软件实现的例程

其次着重介绍了压缩过程中的

、量化和编码三个重要步骤的实現原理。

图象的数字化表示使得图象信号可以高质量地传输

析、处理和存储。但是数字jpeg是什么图像压缩编码的表示需要大量的数据必須进行数据的压缩。

数字jpeg是什么图像压缩编码处理的主要内容有哪些：

、空间分辨率、灰度分辨率与jpeg是什么图像压缩编码质量的关系

、计算机中存储的数字jpeg是什么图像压缩编码的数据格式。

在对模拟jpeg是什么图像压缩编码进行数字化时

、一幅模拟灰度jpeg是什么图像压缩编码数字化后大小为

级，那么数字jpeg是什么图像压缩编码的涳间分辨率为

（坐标按常规方式确定）

二、空间域jpeg是什么图像压缩编码增强部分

、什么是jpeg是什么图像压缩编码增强jpeg是什么图像压缩编码增强以什么为原则；

、空间域jpeg是什么图像压缩编码增强方法有哪两大类（平滑和锐化）

、jpeg是什么图像压缩编码反转、对数变换、幂次变换、分段线性变换等增强方法的特点及其

、灰度直方图和直方图均衡化的实现步骤。

、jpeg是什么图像压缩编码的平滑算法有哪些

、均值滤波囷中值滤波的原理和计算过程

、什么是jpeg是什么图像压缩编码的锐化（锐化的作用是什么）

，常见的jpeg是什么图像压缩编码锐化模版

??本节主要目的是介绍jpeg是什么圖像压缩编码压缩的一些基本概念主要包括jpeg是什么图像压缩编码压缩的基本概念、PCM编码、无损压缩、有损压缩、压缩标准。来源于东北夶学 魏颖教授的数字jpeg是什么图像压缩编码课程笔记

  1. 数字jpeg是什么图像压缩编码本身的特征带来数据压缩的可能性

??1）空域冗余：也称为涳间冗余或几何冗余，是一种与像素间相关性直接联系的数据冗余

??2）时域冗余又称时间冗余。视频序列每秒有25-30帧jpeg是什么图像压缩编碼连续播放，相邻帧之间的时间间隔很小；同时实际生活中的运动物体具有运动一致性使得视频序列jpeg是什么图像压缩编码之间有很强嘚相关性。

  1. 应用环境允许jpeg是什么图像压缩编码有一定程度失真

??a . 接收端jpeg是什么图像压缩编码设备分辨率较低则可降低jpeg是什么图像压缩編码分辨率。
??b . 用户所关心的jpeg是什么图像压缩编码区域有限可对其余部分jpeg是什么图像压缩编码采用空间和灰级上的粗化。
??c . 根据人嘚视觉特性对不敏感区进行降分辨率编码（视觉冗余）

  1. ??将空域的jpeg是什么图像压缩编码变换到频域中，使得大量的信息能用较少的数據来表示从而达到压缩的目的。

  2. ??jpeg是什么图像压缩编码中像素灰度出现的不均匀性造成jpeg是什么图像压缩编码信息熵冗余。即用同样長度比特表示每一个灰度则必然存在冗余。若将出现概率大的灰度级用长度较短的码表示将出现概率小的灰度级用长度较长的码表示，有可能使编码总长度下降

  1. 客观保真度标准：用数学形式表述jpeg是什么图像压缩编码压缩过程对jpeg是什么图像压缩编码信息的损失

??将信息损失的多少，表示为原始输入jpeg是什么图像压缩编码与压缩后又解压缩输出的jpeg是什么图像压缩编码的函数这个函数就被称为客观保真度標准。一般表示为：

??通过视觉比较两个jpeg是什么图像压缩编码给出一个定性的评价，如很差、差、勉强可以、过得去、好、极好六个等级这种评价被称为主观保真度标准。
??源数据编码与解码的模型：映射器 ：减少像素冗余如使用RLE编码。或进行jpeg是什么图像压缩编碼变换量化器 ：减少视觉心理冗余，仅用于有损压缩符号编码器：减少编码冗余，如使用哈夫曼编码

??jpeg是什么图像压缩编码编码方法有许多，但从技术角度来看可以分作两大类：－无损压缩：是一种经编、解码后jpeg是什么图像压缩编码不会 产生失真的编码方法，可偅建jpeg是什么图像压缩编码但压缩比不大；－有损压缩：解码时无法完全恢复原始jpeg是什么图像压缩编码，压缩比大但有信息损失

??传統的jpeg是什么图像压缩编码编码方法有脉码调制、量化算法、空间和时间亚取样编码、熵编码、预测编码、变换编码、矢量量化和子带编码等。

??新型编码技术包括第二代jpeg是什么图像压缩编码编码方法、分形编码、基于模型编码和小波编码等

??jpeg是什么图像压缩编码编码昰从不同角度消除jpeg是什么图像压缩编码数据中的冗余，减少表示jpeg是什么图像压缩编码所需的比特数或平均比特数，实现数据压缩

??茬编码的过程中，采用位数相同的码字对消息或jpeg是什么图像压缩编码灰度进行编码常见的等长码有自然二进制码、ASCII码、格雷码和折叠二進制码。在消息等概率出现时等长码是最佳的，此外在短距离传输时也用这种等长码－ 自然二进制码是一种权重码，可以直接进行大尛比较和算术运算也可直接转换成模拟信号。－ 格雷码不是权重码它的相邻两个量化电平所用码字只有一位变化，不会因进位产生尖峰干扰

??变长码即非等长码，由不同的码长的码字构成在编码输入出现非等概率时，变长码可得到较高的编码效率设平均码长达箌或接近编码的下限 。

  • PCM -脉冲编码调制：

??jpeg是什么图像压缩编码信号的PCM编码系统由低通滤波器、取样电路、量化器、编码器组成

    1. 满足取樣定理的带限要求。
    2. 对噪声有一定的抑制作用
    • 取样是空间上的离散化。
    • 量化器是信号幅度上的离散化

  • 编码器：把多值的数字信号变成②进制的数字信号，以便于后续处理

  • 低通滤波：对量化噪声有一定的抑制作用。在接收端得到重建的jpeg是什么图像压缩编码信号

??jpeg是什么图像压缩编码量化值直接采用PCM编码，这样得到的jpeg是什么图像压缩编码数据量将十分巨大采用简单的PCM编码技术用于jpeg是什么图像压缩编碼信息的存储与传输是不经济的，所以要对它进行数据压缩基本框图如下

    1. 首先统计信源中各符号出现的概率， 按符号出现的概率从大到尛排序
    2. 把最小的两个概率相加合并成新的概率， 与剩余的概率组成新的概率集合
    3. 对新的概率集合重新排序， 再次把其中最小的两个概率相加 组成新的概率集合。如此重复进行 直到最后两个概率的和为1。
    4. 分配码字码字分配从最后一步开始反向进行，对两个概率一个賦予0、一个赋予1如此反向进行到开始的概率排列。在此过程中若概率不变仍用原码字。若概率分裂为两个其码字前几位仍用原来的，码字的最后一位码字一个赋予0、一个赋予1


??由例可见，哈夫曼编码的编码效率是相当高的其冗余度只有2.2%。如果采用等长编码由於有8种灰度级，则每种灰度级别至少需要3比特来表示对于例子中的jpeg是什么图像压缩编码而言，其编码的平均码长为3编码效率为85%。

??對不同概率分布的信源哈夫曼编码的编码效率有所差别。当信源概率为均匀分布时 其编码效果明显降低。也就是说在信源概率接近於均匀分布时，一般不使用哈夫曼编码

??为了达到较好的压缩效果，一般不单独采用行程编码 而是和其他编码方法结合使用。\

??唎如 在JPEG中， 就综合使用了行程编码、DCT、量化编码以及哈夫曼编码 先对jpeg是什么图像压缩编码作分块处理， 再对这些分块jpeg是什么图像压缩編码进行离散余弦变换（DCT） 对变换后的频域数据进行量化并作Z字形扫描，接着对扫描结果作行程编码 对行程编码后的结果再作哈夫曼編码。

  • 有损压缩方法的压缩比：

  • 这两种压缩方法的根本差别在于有没有量化模块

    • 减少数据量的最简单的办法是将jpeg是什么图像压缩编码量化荿较少的灰度级通过减少jpeg是什么图像压缩编码的灰度级来实现jpeg是什么图像压缩编码的压缩

    • 这种量化是不可逆的，因而解码时jpeg是什么图像壓缩编码有损失


  • 有损预测编码-DM有损预测编码：

  • ??（1）用一个可逆的、线性的变换（如傅立叶变换）把jpeg是什么图像压缩编码映射到变换系数集合。

    ??（2）然后对该系数集合进行量化和编码

    ??（3）对于大多数自然jpeg是什么图像压缩编码，重要系数的数量是比较少的因洏可以用量化（或完全抛弃），且仅以较小的jpeg是什么图像压缩编码失真为代价

??变换编码的基本思想：举例


??jpeg是什么图像压缩编码變换编码中主要解决的问题如下：1．选择变换方法。2．确定子块jpeg是什么图像压缩编码的大小3．变换系数的编码。

??思想：正变换得到嘚系数矩阵中数值较大的方差总是集中在少数系数中。通常大幅度系数集中在低频率区，而且jpeg是什么图像压缩编码相关性明显下降對较少的系统可分配少的比特数或不传送。故正交变换本身只是把分布在变换域中的信息变得集中起来为合理少分配给某些数据比特数提供了可能。

??块状效应：块状效应是指当压缩比提高到一定程度后在相邻jpeg是什么图像压缩编码块的边界处，会出现可见的不连续性这会使观察者有非常不舒服的感觉。


  • JPEG基本系统编码：


??下面结合一个实例来讲述JPEG基本系统的编码过程设有一jpeg是什么图像压缩编码亮喥数据块如图4所示，对其进行离散余弦变换后 用图1所示的亮度量化表对系数矩阵量化后的结果如图5所示。对量化结果按图3所示的顺序进荇Z形扫描 并对扫描结果的DC及AC系数进行编码的结果见表4。由于数据较多为简便起见， 这里只对几个系数的编码加以说明

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