北京大学计算机研究所：《数字图像处理》课程教学资源（PPT课件）第四章 图像压缩（图像压缩基本概念、无损压缩）

数字图像处理 北京大学计算机研究所陈晓鸥

数字图像处理 北京大学计算机研究所 陈晓鸥

第四章图像压缩 第四章图像压缩 41图像压缩的基本概念 4.2无损压缩 43有损压缩 4.4压缩标准

第四章 图像压缩 4.1 图像压缩的基本概念 4.2 无损压缩 4.3 有损压缩 4.4 压缩标准 第四章图像压缩

第 四 章 第一节图像压缩的基本概念 像压缩第一节图像压缩基本概念 4.1.1数据冗余 4.1.2保真度标准 4.1.3图像压缩模型

第一节 图像压缩的基本概念 4.1.1 数据冗余 4.1.2 保真度标准 4.1.3 图像压缩模型 第四章图像压缩第一节图像压缩基本概念

第四章图 4.1.1图像压缩基本概念数据冗余 像压缩第一节图像压缩基本一 图像压缩的基本概念 设:n1和n2是在两个表达相同信息的数据集中,所携 带的单位信息量。 图-压缩率(压缩比):描述压缩算法性能 = 1/12 其中,n1是压缩前的数据量,n2是压缩后的数据量 相对数据冗余 RD=1-1/C 概 CR=20;RD=19/20

4.1.1 图像压缩基本概念:数据冗余 • 图像压缩的基本概念 设：n1和n2是在两个表达相同信息的数据集中，所携 带的单位信息量。 – 压缩率（压缩比）：——描述压缩算法性能 CR = n1 / n2 其中，n1是压缩前的数据量，n2是压缩后的数据量 – 相对数据冗余： RD = 1 – 1/CR 例：CR=20; RD = 19/20 第 四 章 图 像 压 缩 第 一 节 图 像 压 缩 基 本 概 念

第 四 章 4.1.1图像压缩基本概念数据冗余 像压缩第一节图像压缩基本概念 三种数据冗余 1.编码冗余 2.像素冗余 3.视觉心理冗余

4.1.1 图像压缩基本概念:数据冗余 • 三种数据冗余： 1. 编码冗余 2. 像素冗余 3. 视觉心理冗余 第 四 章 图 像 压 缩 第 一 节 图 像 压 缩 基 本 概 念

第四章图像 4.1.1图像压缩基本概念:数据冗余 缩1.编码冗余 如果一个图像的灰度级编码,使用了 多于实际需要的编码符号,就称该图像包 第一节图像压缩基本概念 含了编码冗余。 例:如果用8位表示该图像的像素,我们 就说该图像存在着编码冗余,因为该图像 的像素只有两个灰度,用一位即可表示

4.1.1 图像压缩基本概念:数据冗余 1. 编码冗余： 如果一个图像的灰度级编码，使用了 多于实际需要的编码符号，就称该图像包 含了编码冗余。 例：如果用8位表示该图像的像素，我们 就说该图像存在着编码冗余，因为该图像 的像素只有两个灰度，用一位即可表示。 第 四 章 图 像 压 缩 第 一 节 图 像 压 缩 基 本 概 念

第四章图像 4.1.1图像压缩基本概念数据冗余 2.像素冗余 压缩第一节图像压缩基本概念 由于任何给定的像素值,原理上都可以通过它 的邻居预测到,单个像素携带的信息相对是小的。 对于一个图像,很多单个像素对视觉的贡献是 冗余的。这是建立在对邻居值预测的基础上 例:原图像数据:234223231238235 压缩后数据:23411-8-73

4.1.1 图像压缩基本概念:数据冗余 2. 像素冗余： 由于任何给定的像素值，原理上都可以通过它 的邻居预测到，单个像素携带的信息相对是小的。 对于一个图像，很多单个像素对视觉的贡献是 冗余的。这是建立在对邻居值预测的基础上。 例：原图像数据：234 223 231 238 235 压缩后数据：234 11 -8 -7 3 第 四 章 图 像 压 缩 第 一 节 图 像 压 缩 基 本 概 念

第四章图像 4.1.1图像压缩基本概念数据冗余 结3.视觉心理元余 些信息在一般视觉处理中比其它信息的相对 重要程度要小,这种信息就被称为视觉心理冗余。 第一节图像压缩基本概念 33K 15K

4.1.1 图像压缩基本概念:数据冗余 3. 视觉心理冗余： 一些信息在一般视觉处理中比其它信息的相对 重要程度要小，这种信息就被称为视觉心理冗余。 第 四 章 图 像 压 缩 第 一 节 图 像 压 缩 基 本 概 念 33K 15K

第 四 章 4.1.2图像压缩基本概念保真度标准 像压缩第一节图像压缩基本概念 保真度标准评价压缩算法的标准 1.客观保真度标准 2.主观保真度标准

4.1.2 图像压缩基本概念:保真度标准 • 保真度标准——评价压缩算法的标准 1. 客观保真度标准 2. 主观保真度标准 第 四 章 图 像 压 缩 第 一 节 图 像 压 缩 基 本 概 念

第四章图像压缩第一节图像压缩基本概念 4.1.2图像压缩基本概念保真度标准 1.客观保真度标准 如果图像压缩过程对图像信息有所损失,如何 用数学形式,表述这种损失? 将信息损失的多少,表示为原始输入图像与压 缩后又解压缩输岀的图像的函数,这个函数就被称 为客观保真度标准。一般表示为 e(x,y)=f(x,y)-f(x, y) f(xy)是输入图像,f(xy)是压缩后解压缩的图 像,e(xy)是误差函数

4.1.2 图像压缩基本概念:保真度标准 1. 客观保真度标准 如果图像压缩过程对图像信息有所损失，如何 用数学形式，表述这种损失？ 将信息损失的多少，表示为原始输入图像与压 缩后又解压缩输出的图像的函数，这个函数就被称 为客观保真度标准。一般表示为：  e(x,y) = f(x,y) - f(x,y)  f(x,y)是输入图像， f(x,y) 是压缩后解压缩的图 像， e(x,y)是误差函数 第 四 章 图 像 压 缩 第 一 节 图 像 压 缩 基 本 概 念