第8章 数字图像的压缩编码.pdf

第8章 数字图像的压缩编码8.1 概述8.2 预测编码8.3 统计编码8.4 变换编码,8.5 位平面编码/8.6 静止图像压缩编码实例8.7 图像压缩的国际标准简介加八京航空航天大孚8.1概述8.1.1 幅度特征8.1.2 直方图特征8.1.3 变换系数特征V率北京航空就天大孽8.1概述A图像预处理图像分割图像分析 特征提取目标识别，图像变换,图像增强、图像恢复灰度分割f图像特征边缘检测图像描述、区域分割I图像分析数字图像处理过程皇姑京航空航天夭季7 B E I H A N G UNIVERSITY8.1概述案问题i：数字图像的特点？。数据量大：512x512x8bit=256KB256KB x 25帧/秒=6400KB=6.25MB。占用的频带较宽：电视图像的带宽5空步日而语 言带宽4KHz,频带越宽，技术实现难度藐丁一。像素相关性大：压缩潜力大 1评价受人的影响大（军标）、如，上京航空航天夭孚/BE I H A N G UNIVERSITY8.1概述密图像的特点数据量大，为其存储、传输带来困难，需压缩例：电话线传输速率一般为56kbit/s（波特率）一幅彩色图像640 x 480 x24bit 小二1.传输一幅图像：时间约2分钟左右 如压缩20倍，传一幅图6s左右，可以接受，实用 2.实时传送：640 x 480 x 24bit x25帧/s=175Mbit/s；时间为50niin左右班，上京航空就天大季8.1概述3.40G硬盘,40000MB x 8 4-175Mbit/s=30min4.如果以200bpi的分辨率传输，一张A4稿纸内容的数据量为(200 x 210/25.4)x(200 x 297/25.4bit)=3866948 bit,需要传送的时间是67s实时，要专用信道(卫星、微波网、专戏网等技术)另外，大量资料需存储(遥感、医学CT、MR)f初北京航空航天夭孚B E I H A N G UNIVERSITY811图像压缩编码的必要性小图像的数据量特别大，同时现在对图像需求的增长 超过了网络带宽的限制，所以压缩是图像传输和存储 的一个关键技术察由于图像压缩的巨大商业潜力，激励着少提通现 有的技术或发现新的技术一经开京航空就天夭孝8.1.1图像压缩编码的必要性火星腐蚀.jpg400 x 400,10.9KB,原图像数据468KB经妙京航宝就大夭孝，B E I H A N G UNIVERSITYdebbie.bmpBMP是一种与设备无关的位图格K。256 x 256,65KB 一般采用非压缩模 式8.1.1图像压缩编码的必要性2000年5月植被指数遥感图.bmp,原图像数据976 x 720=2MB4如京航空航天夭孝、一/8EIHANG UNIVERSITY811图像压缩编码的必要性Buaa.jpg,0.98MB，原图像数据 1900 x 1560=8.5MB应如京航空航天大孚B E I H A N G UNIVERSITY图像压缩编码的必要性Water,tiff,640,480,905KB,无损京航空航天大孚8.1.1图像压缩编码的必要性多姓京航宝就天大孝B E I H A N G UNIVERSITYGIF(GraphicsInterchange Format)是由 为了方便网络传送图像数据 而制定的一种图用三件格式，主要采用无损数据工缩豺 中压缩效率较高的LZW序瓢 压缩)算/X 214 x 155 12帧 43.1KB原图像数据1166KB 8.1.1图像压缩编码的必要性8皂，匕京航安航天大孽/BFIHANG UNIVERSITYPNG是F i reworks 的文 件格式，专门针对网 页设计的一种无损压 缩图像文凭修式。PNG使用坎伍底 生曲 无损数据压缩Ml二1024768 1.62MB 原图像数据2.36MB8.1.1图像压缩编码的必要性AVI(Audio Video Interleave)视频大小：1280 x 720 帧率：29.915fps持续时间：30.854s总帧数：923f原始码流：661672kbit/s 视频平均码流：4644kbit/s 压缩比：142.5同样是以AVI为后缀的视频文件，其采用的压缩算法可能不同，需要相 应的解压软件才能识别和回放该A VI文件AVI文件目前主要应用在多媒体光盘上，用来保存电影、电视等各种影 像信息，有时也出现在Internet上，供用户下载、欣赏新影片的精彩 二片断。B E I H A M G8.1.1图像压缩编码的必要性视频大小：640 x 480帧率：25fps持续时间：32.04s总帧数：801f原始码流：184320kbit/s视频平均码流：84WTtA 压缩比：217.6ASF是ADVANCED STEAMING FORMAT的缩写。它是一种采用流式传输 方式在Internet播放的媒体格式，它可以将整个媒体文件分压成 一个个的数据包，再由视频服务器向用户计算机进行连续、实时 的传送。4处京航空航天夭孝=、,编码中图像通信系统模型班北京航宝就天大学8.1.1图像压缩编码的必要性总之，大数据量的图像信息会给存储器的存储容量、通 信干线信道的带宽以及计算机的处理速度增加极大的压 力。单纯靠增加存储器容量，提高信道带宽以及计算机要考虑压缩。因此，囹像数据在传输和存储中，数据的压缩都是必不可少的。经关京航空航天夭孝BEIHANG UNIVERSITY8.1.2图像压缩编码的可能性1.数字图像本身的特征带来数据压缩的可能性1）空域冗余也称为空间冗余或几何冗余，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帧图像，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，使得视频序列图 像之间有很强的相关性8，上京航空就天夭孚812图像压缩编码的可能性3 频域冗余将空域的图像变换到频域中，使得大量的信息能用较少的数 据来表示，从而达到压缩的目的4 信息/冗余图像中像素灰度出现的不均匀性，造成图像信息扇冗余。即 用同样长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豆八京航空就大大孝812图像压缩编码的可能性2.应用环境允许图像有一定程度失真1 接收端图像设备分辨率较低，则可降低图像分辨率2 用户所关心的图像区域有限，可对其余部分图像采用空间和灰级上的粗化 一1-3 根据人的视觉特性对不敏感区进行降分辨率编码（视觉冗余）1 经妙京航空就天夭擘BEIHANG UNIVERSITY8.1.2图像压缩编码的可能性密图像中数据冗余的例子。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+10=56个半角字符）0你的妻子将于明天晚上6点零5分在虹扁需基你：、20*2+3=43个半角字符）1 Helen将于明晚6点在虹桥机场接你。.、10*2+7=27个半角字符）,空兴京航安状天大学BEIHANG UNIVERSITY8.1.2图像压缩编码的可能性案描述语言整理图像的描述方法可 以达到压缩的目的1.“这是一幅2x2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；身9 个像素是红的”。1 2.“这是一幅2 x 2的 图像，整幅图都是红色的”:前北京航空航天夭孝，B E I H A N G UNIVERSITY812图像压缩编码的可能性密图像无损压缩的原理RGBRGBRGBRGBRGBRGBRGBRGBRGBIGBRGBRGBRGBRGB16RGB从原来的 16 x 3 x 8bit=284bit 压缩为：(1+3)x 8bit=32bit孕林京航空航天夭亨B E I H A N G J DIVERSITY8.1.2图像压缩编码的可能性密图像有损压缩的原理5处京航空航天夭学V B E I H A N G UNIVERSITY36353434343434323434333730343434343434343435343431343434343434343心中343%-34.34:34、343434,34斗3434W 34343425348.1.2图像压缩编码的可能性密实际图像中冗余信息的表现（灰度图）妙京航空就天夭孝812图像压缩编码的可能性s图像冗余信息分析结论由于一幅图像存在数据冗余和主观视觉冗余，压缩方 式从这两方面着手来开展1）数据冗余:将图像信息的描述方式改炉后不压缩 掉这些冗余。如统计冗余度、空域冗余度、时域完茶、度等 ,2 主观视觉冗余:忽略一些视觉不太明显自痴;、差学,可以进行所谓的“有损压缩 抽，上京航空就天夭摩8.1.3图像压缩编码的分类B图像数字化关键是编码压缩编码:在满足一定图像质量前提下，能获得 减少数据量的编码班，匕京航空航天大军v B E I H A N G UNIVERSITY8.1.3图像压缩编码的分类密研究处理的对象数据的物理容量传输某个指定数据序列所需的时间传输某个指定数据序列所限定的频带宽廛邺开京航空就麦大孚B E I H A N G UNIVERSITY8.1.3图像压缩编码的分类1.按压缩技术所依据和使用的数据理论和计 算方法进行分类:统计编码(Statistical Coding)预测编码(Predict Coding)变换编码(Transform coding)9-，匕京用走空默大大学。BEIHANG UNIVERSITY8.1.3图像压缩编码的分类2.按压缩过程的可逆性进行分类幅压缩(Entropy Compression)不可逆，在其压缩过程中，会失掉一部分信息，又叫有 损压缩冗余度压缩(Redundancy Reduction)完全除去或尽量除去原数据中重复和冗余的部分，保 证不丢失有用信息，从而保证被压缩了的数据还原有 与压缩前的原数据完全一致，可逆压缩又称无失真者码，用于文本、程序等。、函3匕京航空航天夭孝8.1.3图像压缩编码的分类3.按压缩方法进行分类静图：静止图像（要求质量高）动图：活动的序列图像（相对质量要求低，压缩倍数要高）处京航宝就天大孝8.1.3图像压缩编码的分类4.按失真与否进行分类无失真压缩：经压缩后再恢复图像与原图像无任何 区别，一般压缩倍数v2有限失真压缩：单帧（静）420倍。里侈序列 x.y、，50 200倍）抽，上京航空就天夭孝BEIHANG UNIVERSITY8.1.3图像压缩编码的分类5.从图像的光谱特征出发 单色图像编码 彩色图像编码多光谱图像编码6.从图像的灰度层次上多灰度编码二值图像编码7.从处理图像的维数出发 行内编码帧内编码帧间编码班处京航空就天大孝B E!H A N G UNIVERSITY8.1.4压缩编码系统评价1.图像编码压缩名词术语(1)靖(Entropy)按信息论中信源信息嫡的定义:(吗明 出现的概，1V1，/率P1，夕2M H=-2L PR 1。22 PRH 表示其像素灰度比特数的统计平均值，即给出不对此输 入灰度级集合进行编码时所需要的平均位数的下冠。万兴京航堂就天大孚/B E I H A N G UNIVERSITY8.1.4压缩编码系统评价(2)平均码字长度：凡是第左个码字g的长度(二进制代码的位数)出现的概率以n码字平均长度上 1M“Z瓦号R=1&处京航空航天夭军-v BEIHANG UNIVERSITY8.1.4压缩编码系统评价(3)编码效率Hrj=x 100%R(4)压缩比n r R班处京航空航天夭孝v B E I H A N G UNIVERSITY8.1.4压缩编码系统评价e其它图像压缩的技术指标：a.保真度-与用途有关，例如侦察与体育比赛关心内容不同b.误码扩散程度c.实时性与压缩算法、系统速度有关 d.保密性-传输中防止被盗 1W，上京航空就天大擘Xs*-B E I H A N G J N I V E R S I F Y8.1.4压缩编码系统评价2.压缩编码系统评价(1)基于压缩编码参数的基本评价最佳编码：使7?等于或很接近于霍夫曼编离,e2 H卜火 引起失真，丢失信息。/*目的：减少凡使V&,上京航空就天大学814压缩编码系统评价例码字 信息0 0 U1 0 u211 u30 0 0 u40 0 10 u50 0 11 u6珏处京航空航天大学B E I H A N G UNIVERSITYPk0.250.250.200.150.100.058.1.4压缩编码系统评价6H(x)=pk log27R=1-0.25 log2 0.25-0.25 log2 0.25-0.2 log2 0.2-0.151og2 0.15-0.101og2 0.1-0.05 log2 0.05=2.426R(X)=BKPKR=1=2x0.25+2x0.25+2x0.2+3x0.15+4x0.1+4x0.05=2.45二(X)R(x)=98.8%r=-rj-.2%班处京航空航天夭孚8 E I H A N G UNIVERSITY814压缩编码系统评价 2 基于保真度准则的评价1 客观保真度准则：a）输入图和输出图之间的均方根（rms）误差M-A-l-Aerms=-EE/（）一/（%，/）_MN X=0,=OLb 输入图和输出图的均方根信噪比M 1 N1 八 M 1 N1 八SNRms=Z Z/（x，y）2/Z E x/a）x=0 y=0 x=0 y=0峰值信噪比PSNR岛.，匕京航宝就天大学V BEIHANG UNIVERSITY8.1.4压缩编码系统评价一般。2,或处次?40dB 人眼看不出来PSNR 30 dB的图像不能用PSNR在35dB左右可接受到目前为止，国际上没有一个通用的评价图像压缩的客观标准加如京航空就天夭孚/3 E I H A N G UNivERSI TY814压缩编码系统评价2 主观保真度准则：a 损伤程度：不能察觉、刚察觉、不讨厌、有点讨厌、很讨厌，不能用b 质量：优、良、中、次、劣c 比较：+2,好的多；+1,好；0,同屏-2 坏的多 主观（人判别）专家投票的方法，实用方法。人的视觉的主观亮度是光强的对数函港攵。人眼对黑暗区误差比明亮区更敏感。落京航亥航玛眼对灰度突变边缘比较敏感。/B E I H A N G UNIVERSITY8.2预测编码821预测编码的基本原理822 DPCM编码823/W编码次北京航空就天夭孽8.2预测编码8.2.1 预测编码的基本原理邻近的M个值预测当前值，当前值与预测值之差量化编码，（一维、二维、三维预测）7一 如，匕京航空就无大孚 BEIHANG UNIVERSITY8.2.2 DPCM编码1.DPCM系统的基本原理（差分脉冲编码调制）DPCM原理框图编码器量化器传输信道毕，匕京航空就麦夭孝8 E I H A N G UNIVERSITY8.2.2 DPCM编码2.预测编码的类型邻近的个值预测当前值，当前值与预测值之差量化 编码，（一维、二维、三维预测）1 抽，上京航空就天夭孝8.2.2 DPCM编码3.最佳线性预测采用均方误差（MSE 为极小值的准则来获得DPCM,称为最佳线性预测，亦即此时预测误差最小。对于 图像来说，最佳线性预测的关键就是求出多少趣测 系数,使得预测误差最小，从而使得接长藐葩原飞 图像差别最小。经处京航空就大大季V/BEIHANG JNiVERSITY822 DPCM编码4.自适应预测编码(1)自适应预测一个三阶预测器的预测值计算公式为:f=axf(m-1,力)+a2f(m-l,n-1)+af现增加一个可变参数级”，得/=k-axf(m-1,H)+a2f(m-1,/?-1)+a3f(m,n 1)式中上是一个自适应参数，k的取值根据量化误差的大I自 适应调整外京航宝就天大学V/B E I H A N G UNIVERSITY8.2.2 DPCM编码(2)自适应量化根据信号局部区域的特点，自适应地修改和调整量化器参数，包括量化器输出的动态范围，量化器判决电平(量化步长)等。实际上是在量化器分另密有，当预测误差值小时，将量化器的输出动态而减量化步长减小；当预测误差大时，将量生器的输出范 围扩大，量化器步长扩大&肚京航空就天大季8.2.2编码1.AM编码的基本原理a)-S（H）定时判决-n-步:如京航空航天夭季 BEIHANG UNIVERSITY8.2.2/麻编码b 译码器原理框图班处京航空航天夭孝V B E I H A N G UNIVERSITY822 zW编码2.AM编码的基本问题(1)斜率过载误差若遇到输入信号急剧变化时，x(0很难跟踪上X的变化，这时就会产生较大的误差，这种现象称旗斜率其载。斜率 过载现象将使图像中原陡峭轮廓变为缓变的轮嘉G 而引 起图像边缘的模糊。1 解决斜率过载的有效办法是自适应增量编码法 争北京航空航天夭孝J/BEIHANG UNIVERSITY822 编码(2)颗粒误差颗粒误差是信号平垣区来回量化产生的，表现在图像上为胡 椒状颗粒噪声为了减小颗粒误差，可采取小量化台阶阶就不 能精确地跟上快速上升信号的变化，出现斜率过载误举现象。利用自适应技术，不再采用固定量化台阶，根据输个信号情 况的不同，自适应的调整量化台阶一自适应增量,码系统(ADM)(裔如京航空航天夭孝8.3统计编码831游程长度编码832霍夫曼编码8.3.3算术编码”.北京航空就天大学x、/B E I H A N G UNIVERSITY8.3统计编码统计编码是指建立在图像统计特性基础之上的一类压 缩编码方法，根据信源的概率分布特性，分配不同长 度的码字，降低平均码字长度，以提高传输速度，节 省存储空间。经妙京就空航夭大孚BEIHANG UNIVERSITY8.3.1游程长度编码密举例说明：aaaabbb cc d eeeee(共22 x 8=176 bit)f4a3b2c1d5e7f(共 12 x 8=96 bit)/3七京航堂就麦大学8.3.2霍夫曼编码案基本原理将在图像中出现次数多的像素值给一个短的编码，将出 现次数少的像数值给一个长的编码。幕举例说明：aaaa bbb cc d eeeee fffffff(共2P普的6 bit)4 3215 7f=0 e=10 a=110 b=llll G-11100 d=11161no,no,no,no,mi,mi,mi,moo,moo,inoi,io,io,io,io,io,oo,oo,oo,oo,oo,oo,oo(共 7 x 2+5 x 2+4 x 3+3 x 4+2 x 5+1 x 5=63 bit)G，匕京航空航天大孚7 B E I H A N G UNIVERSITY8.3.2霍夫曼编码步骤：1 匕由大到小排列2 最小两个概率相加，形成一个新的概率集合，再按1 重排，直至只有两个概率 3 分配码字人妙京航空就天夭摩J B E 3 H A N G UNIVERSITY8.3.2霍夫曼编码:处京航空航天夭孚8 E I H A N G UNIVERSITY灰度级pk steplstep2step3W10.400.400.400.401111W20.180.180.180.19001001001000W30.100.100.130.18011011010001W40.100.100.100.1300000000011010W50.070.090.100.10010000010000011W60.060.070.09010101000001W70.050.06000100101W80.0400011step4step5 step60.40 10.23 010.19 000 0.18 0010.40 0.61 00.37 0.400 10.23-JHuffman 编码过程示意图8.3.2霍夫曼编码8R=V BP.=0.4*1+0.18*3+0.1*3+0.1*4 i ii=i+0.07*4+0,06*4+0,05*5+0.04*5=2.618H=Pi log2 P.=-(0.41og2 0.4+0.181og2 0.18+2*0.11og20.1+0.07 log2 0.07+0.06 log2 0.06+0.05 log2 0.05+0.04 log2 0.04)55H 2.55H=97.8%R 2.61班处京航空航天夭孝V B E I H A N G UNIVERSITY8.3.3算术编码输入字符班处京航空航天大孝X.、/BEIHANG UNIVERSITY8.4变换编码8.4.1 变换编码的基本原理8.4.2 变换编码特性评价8.4.3 变换编码中主要解决的问题Y I844变换编码的特点及应用一班北京航空就麦大孚BEIHANG UNIVERSITY8.4变换编码8.4.1变换编码基本原理变换变换编码原始数据传输，匕京航空航天夭学J BEIHANG UNIVERSITY8.4.2变换编码特性评价1.残余相关准则变换域内变换系数具有的相关性称为残余相关性，它代表 经过正交变换后图像相关性被削弱的程度2.均方误差准则 均方误差准则是一种将解码后的重建图像与未薪缩的原始图像之间的均方误差作为衡量各种正交变换效果的淮则3.主观评价准则 主观评价就是以人眼能感觉出来的图像质量的好坏,和可接 受性作为标准进行的评价。第匕京航空就天夭孝BFIHANG UNIVERSITY8.4.3变换编码中主要解决的问题密图像变换编码中主要解决的问题如下1.选择变换方法2.确定子块图像的大小3.变换系数的编码1”处京就空就天夭孝8.4.4变换编码的特点及应用S思想正变换得到的系数矩阵中，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，而且图像相关性明显下降，对较少的系统可分 配少的比特数或不传送。故正交变换本生区是口分 布在变换域中的信息变得集中起来，为百星少赢C 给某些数据比特数提供了可能 1 烝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 图像块的边界处，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排京航空就麦大孝8.4.4变换编码的特点及应用变换8 x 8,16 x 16样本确定区域取样与阈值取样决定变换系数的取舍，次处京航空航天夭孚BEIHANG UNIVERSITY8.5位平面编码8.5.1位平面分解852位平面编码班，匕京航宝就天大季V-B E I H A N G UNIVERSITY8.5位平面编码8.5.1位平面分解位平面分解就是指将一幅具有用bit灰度级的图象分解 成加幅Ibit的二值图象。可以采用如下多项式：2Z77-1 c 机一2,C0+am-2+1 _。()2、来表示具有mb i t灰度级的图像中像素鬲信度值。根据 上述多项式把1幅灰度图分解成一系列二值图集合效1 种简单方法就是把上述多项式的m个系数分别分到加个1 bi t的位平面中班；，七京航空就天夭孝BEIHANG UNIVERSITY8.5.1位平面分解固有缺点：是像素点灰度值的微小变化有可能对位 平面的复杂度产生明显的影响.为减少这种灰度值微小变化的影响，可用1个加bit的灰度码来表示图像。灰度码可由下式计算:gj=Wa.a.0 W，W 加-2a.i-m-班处京航空就天夭学y B E I H A N G UNIVERSITY852位平面编码位平面分解之后，每个位平面都是二值图像，编码 方法有1-D游程编码，2-D游程编码，常数块编码和 边界跟踪编码等方法乐小京航空就天大学，遇二值图像位平面图处处京航空就麦大厚BEIHANG UNIVERSITY灰度变码位平面图9二，七京航空航天夭孝E I卜8.6静止图像压缩编码实例8.6.1 JPEG基本系统8.6.2 应用举例863编码比特率的控制经八京航空就天大孝$?*B F I H A N G UNIVERSITY8.6静止图像压缩编码实例8.6.1 JPEG基本系统JPEG标准主要采用了基于块的DCT变换编码，综合利用 了以上谈到的游程编码、霍夫曼编码等方法，JPEG有 损压缩算法编码的流程如图所示 条小京航宝就天大季V B E I H A N G UNIVERSITY8.6.1 JPEG基本系统JPEG基本系统框图图像分割原始图像数据FDCT压缩的图像数据BEIHANG U8.6.3编码比特率的控制不同的应用目的，需要不同的编码质量或编码比特率，另夕卜,JPEG编码的输出比特率将随图像局部的特性而变化，而大多 数的传输信道是固定比特率的。为此，要求能够控制JPEG的 编码质量或编码比特率，以满足用户或信填的需要。中兴京航空就天大学8.7图像压缩的国际标准简介8.7.1静止图像压缩标准87.2视频压缩编码标准刀驻京航宝就天大孝 xS-BEIHANG UNIVERSITY8.7图像压缩的国际标准简介密用于压缩静止（灰度、彩色）图像密用于压缩序列（灰度、彩色）图像二京处京航空航天夭孝x、J/BEIHANG UNIVERSITY8.7.1静止图像压缩标准1.JPEG1991年提出，可适用于所有连续色调的静止图像压缩和存储JPEG定义了三种编码系统：1 基于DCT的有损编码基本系统，可用俣对姿警 缩应用场合 2 用于高压缩比，高精确度或渐进重建应用的扩展编 码系统 3 用于无失真应用场合的无损系统6处京航空就大大孚/BEIHANG UNIVERSITYHuffman量化嫡编码传送逆量化IDCT量化表编码表8.7.1静止图像压缩标准分块DCT871静止图像压缩标准输入图像图像被分割 成8*8小方块DCT变换标量量化和 DC系数预测嫡编码基于块编码之字形扫描，游程编码JPEG编码的总体框架单处京航空航天夭孝V BEIHANG UNIVERSITY8.7.1静止图像压缩标准2.JPEG2000基于小波变换的压缩技术。JPEG2000增加了新功能，目标：是进一步改进目前压缩算法的性能，以适应低带宽、高噪声的环境，以及医疗图像、电子图书馆y真、Internet网上服务和提供知识产权保护等方益薪或用。运用新标准不仅能提高对图像的压缩庖量，尤其是低可率时 的压缩质量，而且还将得到许多增加了的功能，包括戒据图 像质量，视觉感受和分辨率进行渐进传输，对码流蚓随机存 取和处理，开放结构，向下兼容等。次，匕京航宝就天夭季8.7.2视频压缩编码标准1.H.261（H.263）为电视会议等应用而定。也称px 64标准（p=l,2,，3,码流 64,128,1920kbit/s,它允许 通过T1线路（带宽1.544Mbit/s 以小于15少的延迟 传输运动视频。它将基于DCT的压缩方法进存亍抗展 并将帧间冗余的方法包含进来）班肚京航空就天大擘7 BEIHANG UNIVERSITY872视频压缩编码标准带步骤：1）对序列中的某参考帧用类似于JPEG的DCT压缩，以减 少帧内冗余度2 估计目标的运动（通过计算当前帧与下二4嗣单相 关），以确定如何压缩下一帧以减少帧间冗度。卜/,&呈，匕京航空就天大季8.7.2视频压缩编码标准2.MPEG-1 1992年）是一种视频压缩标准，主要用于数字媒体上压缩图像 数据的存储和提取，此标准无具体的编码程序，而只 是确定了 一个标准的编码码流和对应的解岁鼻、允许 比T1更高的码率和质量 11后妙京航空航天大擘872视频压缩编码标准3.MPEG-2MPEG-2是继MPEG-1之后推出的视频压缩标准，是面向 高质量数字电视的压缩标准。MPEG-2可以说是MPEG-1 的扩充，因为它们的基本编码算法都相同。但MPEG-2 增加了许多MPEG-1没有的功能，例如：运动补偿既可 以基于帧也可以基于场；运动向量的精确度提高到半 个像素；离散余弦变换中可选择精度；超前预测模式;质量伸缩性（在同一视频流中可容忍不同质量的图 像）；增加了隔行扫描电视的编码等。经兴京航空就天夭孝872视频压缩编码标准4.MPEG-4目标：音频、视频AV：如静止图像、序列图像、计算 机图形、3D模型、动画、语言、声音等进行统一有效的 编码MPEG-4建立在数字电视，交互图形和施网隔归匕 为了适应在窄带宽(64kbit/s)通信线路上对动态图像 进行传输的要求，七京航堂就大大季ITU视频压缩编码标准标准名称制定标准的 机构和时间压缩比/目标码率主要压缩技术应用范围H.261ITU-T(1990)比特率：p x 64 Kb/s(p:1-31)-DCT-自适应量化-Zig-Zag扫描排序-前向运动补偿-整数倍采样精度运动估计-Huffman 编码-误码回避编码-ISDN电视会 议H.263ITU-T(1996)比特率：8 Kb/s-1.5 Mb/s-DCT、自适应量化-Zig-Zag扫描排序-前向、双向运动补偿-半采样精度运动估计-重叠运动补偿-Huffman编码算术编码-误码回避-POTS可视 电话-桌面可视电话-移动可视电话续上表H.263ITU-T(1996)比特率：8 Kb/s-1.5 Mb/s-DCT、自适应量化-Zig-Zag扫描排序-前向、双向运动补偿-半采样精度运动估计-重叠运动补偿-Huffman编码 算术编码-误码回避-POTS可视电话-桌面可视电话-移动可视电话H.264ITU/ISO-4x4整数变换、自适应量化-前向、双向运动补偿-多参考帧预测-1/4采样精度运动估计-树状结构运动补偿-帧内预测-统一可变长编码-自适应算术编码-场/帧自适应编码-环路去块滤波-可视电话-会议电视-远程医疗-远程教学-网络视频点播-IPTV-数字电视-数字HDTV-数字视频存储作业8-1试叙述压缩算法分类？所讲算法的特点?8-2设某一图像，8 x 8,灰度分布如下：4444444045555540456665404567654045676540455555404444444044444440进行huffman编码，计算嫡、平均码字长度、冗余度、编码效率和压缩比班.兴京就空就天夭学BEIHANG UNIVERSITY作业8-3客观保真度准则和主观保真度准则各有什么特点？8-4数字图像特点？8-5图像压缩可通过哪两种冗余进行压缩？8-6解释概念：嫡、平均码字长度、编码效率戈、簪、压缩比)8-7简述行程编码、Huffman编码、DPCM、子波编码的原理 f猊处京航空航天大孝J/BEIHANG UNIVERSITY