西安电子科技大学：《神经网络与模糊系统 Neural Networks and Fuzzy Systems》课程PPT课件讲稿（2004）Chapter 10 模糊图像变换编码

第十章 摸糊图像变换编码 图像编码的意义 图像编码的分类 图像的变换编码 ①自适应余弦编码 自适应FAM编码 3 实验仿真 ④总结与展望 参考文献 2004.12.8

2004.12.8 第十章 模糊图像变换编码 ➢ 图像编码的意义 ➢ 图像编码的分类 ➢ 图像的变换编码  自适应余弦编码  自适应FAM编码  实验仿真  总结与展望 ➢ 参考文献

一 图像编码的意义 图像编码的必要性 图像编码是为了压缩数据量巨大的图像信息，以利于图 像的传输、存储、处理和交换。 例如：High-definition television(HDTV)system have reinvigorated the image-coding field. 图像编码的可能性 图像内数据之间存在大量冗余，使得图像压缩编码成为 可能。 2004.12.8

2004.12.8 一、图像编码的意义 ◆ 图像编码的必要性 图像编码是为了压缩数据量巨大的图像信息，以利于图 像的传输、存储、处理和交换。 例如:High-definition television(HDTV) system have reinvigorated the image-coding field. ◆ 图像编码的可能性 图像内数据之间存在大量冗余，使得图像压缩编码成为 可能

二、 图像编码的分类 咒 像素编码 粥 预测编码 粥 变换编码 光 统计编码 矢量量化编码 2004.12.8

2004.12.8 二、图像编码的分类  像素编码  预测编码  变换编码  统计编码  矢量量化编码

二 图像编码的分类 像素编码：指在编码时对每个像素单独处理 不考虑像素之间的相关性。 常用的方法，：脉冲编码调制(Pulse Code Modulation,简称PCM)、嫡编码(Entropy Coding)、游程编码(Run Length Coding)、位平面编码(Bit Plane Coding)。 2004.12.8

2004.12.8 二、图像编码的分类  像素编码：指在编码时对每个像素单独处理， 不考虑像素之间的相关性。 常用的方法：脉冲编码调制（Pulse Code Modulation，简称PCM）、熵编码（Entropy Coding）、游程编码（Run Length Coding）、位平面编码（Bit Plane Coding）

二 图像编码的分类 预测编码：利用相邻像素的相关性进行预测 只对新的信息（预测误差）进行编码，从而去掉 相邻像素之间的相关性和冗余性。 常用的方法，：增量调制(Delta Modulation, 简称DM)、差分脉冲编码调制(Differential Pulse Code Modulation,简称DPCM)。 2004.12.8

2004.12.8 二、图像编码的分类  预测编码：利用相邻像素的相关性进行预测， 只对新的信息(预测误差)进行编码，从而去掉 相邻像素之间的相关性和冗余性。 常用的方法：增量调制（Delta Modulation， 简称DM）、差分脉冲编码调制（Differential Pulse Code Modulation，简称DPCM）

二 图像编码的分类 变换编码：指将给定的图像变换到另一个数据 域（如频域）上，使得大量的信息能用较少的 数据来表示。 常用的方法：离散傅立叶变换(DFT)、离散余 弦变换(DCT)、离散小波变换(DWT)。 2004.12.8

2004.12.8 二、图像编码的分类  变换编码：指将给定的图像变换到另一个数据 域（如频域）上，使得大量的信息能用较少的 数据来表示。 常用的方法：离散傅立叶变换（DFT）、离散余 弦变换（DCT）、离散小波变换（DWT）

二 图像编码的分类 其他常见的编码方法 统计编码 矢量量化(Vector Quantize,简称VQ)编码 分形(Fractal)编码 基于对象(Object--Based)的算法 基于模型(Model-Based)的算法 2004.12.8

2004.12.8 二、图像编码的分类  其他常见的编码方法： 统计编码 矢量量化（Vector Quantize，简称VQ）编码 分形（Fractal）编码 基于对象（Object-Based）的算法 基于模型（Model-Based）的算法 ……

三、图像的变换编码 1、图像的自适应余弦变换编码 X channel DCT Coding Decoding DCT- Subimage Classification X Block diagram of adaptive cosine transform coding 2004.12.8

2004.12.8 三、图像的变换编码 1、图像的自适应余弦变换编码 x DCT Coding Decoding Subimage Classification X channel −1 DCT' x Block diagram of adaptive cosine transform coding

1、自适应余弦变换编码步骤： (1)将大小为256x256的原始图像划分为16x16的子图像，共得 到256个子图像，分别对各子图像进行离散余弦变换(DCT): 二维离散余弦变换对的定义式为： X(u,v)= 4c(u)c() ∑∑x(m,n)cos (2m+1)uz (2n+1)pπ cos N2 m=0n=0 2N 2N x0m,m=∑Σc(o)c)XM,Ncos2m+1z N-1N- 。(2n+1)vπ cos m=0n=0 2N 2N 其中c(0)=1W2,c(k)=1fork=1,2..N-1 2004.12.8

2004.12.8 1、自适应余弦变换编码步骤： (1)将大小为256x256的原始图像划分为16x16的子图像,共得 到256个子图像，分别对各子图像进行离散余弦变换(DCT): 二维离散余弦变换对的定义式为： N n v N m u x m n N c u c v X u v N m N n 2 (2 1) cos 2 (2 1) ( , ) cos 4 ( ) ( ) ( , ) 1 0 1 0 2 +  +  =  − = − = N n v N m u x m n c u c v X M N N m N n 2 (2 1) cos 2 (2 1) ( , ) ( ) ( ) ( , ) cos 1 0 1 0 +  +  =  − = − = 其中c(0)=1/ ,c(k)=1 for k=1,2….N 2 -1

1、自适应余弦变换编码步骤： (2)计算各子图的DC能量、AC能量： DC energy =X2(0,0) AC energy=∑∑X2(,)-X2(0,0 DC对应于子图像的主要能量 AC对应于子图像的边缘和噪声 所以，对于AC能量大的子图像我们分配较多的比特数 反之，分配较少的比特数，从而达到压缩的目的。 2004.12.8

2004.12.8 1、自适应余弦变换编码步骤： (2)计算各子图的DC能量、AC能量： DC energy = AC energy = DC对应于子图像的主要能量 AC对应于子图像的边缘和噪声 所以，对于AC能量大的子图像我们分配较多的比特数， 反之，分配较少的比特数，从而达到压缩的目的。 (0,0) 2 X  − u v X (u,v) X (0,0) 2 2