數(shù)字圖像處理第章6

◆6.1概述◆6.2圖像編碼的基本理論◆6.3無損壓縮編碼◆6.4限失真編碼◆6.5二值圖像編碼◆6.6小波變換及在圖像壓縮編碼中的應(yīng)用◆6.7圖像壓縮國際標(biāo)準(zhǔn)簡介第6章圖像壓縮編碼?圖像壓縮的必要性

圖像作為信息的重要表現(xiàn)形式，其具有數(shù)據(jù)量大、帶寬寬等特點(diǎn)。

一方面：需要增加信道，但這很有限，因?yàn)樾诺赖脑黾佑肋h(yuǎn)趕不上信息的爆炸式增長，況且還要受到環(huán)境的限制。

另一方面：必須減少表示圖像的數(shù)據(jù)量，以達(dá)到壓縮圖像數(shù)據(jù)的目的。

6.1概述?圖像壓縮的可能性▓空間上的冗余：相鄰像素或者序列相鄰幀間有較大的相關(guān)性；

▓人的視覺特性：人眼的分辨率非常有限；▓去除數(shù)字圖像中的冗余，來減少數(shù)據(jù)量。?圖像壓縮編碼的概念▓圖像數(shù)據(jù)的壓縮和編碼表示。▓圖像壓縮編碼系統(tǒng)：(1)圖像編碼:對圖像信息進(jìn)行壓縮和編碼，在存儲(chǔ)、處理和傳輸前進(jìn)行，也稱圖像壓縮；(2)圖像解碼：對壓縮圖像進(jìn)行解壓以重建原圖像或其近似圖像。 6.1概述?圖像壓縮方法分類▓

按壓縮前及解壓后的信息保持程度和方法的原理來分類：1．按照壓縮前及解壓后的信息保持程度分成三類：

（1）信息保持（存）型

壓縮、解壓中無信息損失，主要用于圖像存檔，其特點(diǎn)是信息無失真，但壓縮比有限，也稱無失真/無損/可逆型編碼。

（2）信息損失型

犧牲部分信息，來獲取高壓縮比，數(shù)字電視、圖像傳輸和多媒體等應(yīng)用場合常用這類壓縮，其特點(diǎn)是通過忽略人的視覺不敏感的次要信息來提高壓縮比，也稱有損壓縮。（3）特征抽取型

僅對于實(shí)際需要的（提?。┨卣餍畔⑦M(jìn)行編碼，而丟掉其它非特征信息，屬于信息損失型。

這里的第三類是針對特殊的應(yīng)用場合，因此，一般就將圖像壓縮編碼分成無損和有損兩大類。6.1概述6.1概述2．按照圖像壓縮的方法原理可分成四類：

（1）像素編碼

編碼時(shí)只對每個(gè)像素單獨(dú)處理。如脈沖編碼調(diào)制、熵編碼、行程編碼等。

（2）預(yù)測編碼

通過去除相鄰像素之間的相關(guān)性和冗余性，只對新的信息進(jìn)行編碼。常用的有差分脈沖編碼調(diào)制。

（3）變換編碼

對給定圖像采用某種變換，使得大量的信息能用較少的數(shù)據(jù)來表示。通常采用的變換包括：離散傅立葉變換(DFT），離散余弦變換(DCT)和離散小波變換(DWT)。

（4）其它方法

早期的編碼，如混合編碼、矢量量化、LZW算法。近些年來也出現(xiàn)了很多新的壓縮編碼方法，如使用人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的壓縮編碼算法、分形、小波、基于對象的壓縮編碼算法、基于模型的壓縮編碼算法等。?數(shù)據(jù)冗余▓概念代表無用信息或重復(fù)表示了其它數(shù)據(jù)已經(jīng)表示過的信息的數(shù)據(jù)稱為數(shù)據(jù)冗余。常用壓縮比和冗余度表示。設(shè)和代表用來表示相同信息的兩個(gè)數(shù)據(jù)的容量,那么壓縮比可以定義為是壓縮前的數(shù)據(jù)量，是壓縮后的數(shù)據(jù)量。用表示的相對冗余度（即相對于）可以定義為：6.2圖像編碼的基本理論其中，的取值范圍為(0,∞)，的取值范圍為(-∞,1)。當(dāng)時(shí),,,相對于不包含冗余。②

當(dāng)

時(shí),表示幾乎100％的壓縮和幾乎全部的冗余。③當(dāng)時(shí)，表示沒有壓縮，反而是幾乎100％的放大。數(shù)據(jù)冗余主要有三種：

編碼冗余、像素間冗余和心理視覺冗余，減少或消除了其中的一種或多種時(shí)，就實(shí)現(xiàn)了圖像的壓縮。6.2圖像編碼的基本理論6.2圖像編碼的基本理論?編碼冗余

對于給定圖像其數(shù)據(jù)量就已確定，即完全確定。因此，圖像壓縮后的數(shù)據(jù)量就決定了壓縮比。其中表示圖像像素個(gè)數(shù)，是平均碼字長。由此引入如下幾個(gè)概念：

(1)碼字：信息編碼中每個(gè)符號(hào)的二進(jìn)制編碼值。(2)碼字長：碼字的長度，即其二進(jìn)制編碼值的位數(shù)，也就是比特?cái)?shù)。(3)平均碼字長:每個(gè)像素所需的平均比特?cái)?shù)。若設(shè)圖像的灰度級(jí)為k，則k出現(xiàn)的概率為:

這里L(fēng)是灰度級(jí)數(shù)，是第k個(gè)灰度級(jí)在圖像中出現(xiàn)的次數(shù)，n是圖像的總像素個(gè)數(shù)。▓若每個(gè)灰度級(jí)k的編碼長度為l(k)，則平均碼字長為：（4）自然編碼：每個(gè)灰度級(jí)（或每個(gè)像素）均用m位的二進(jìn)制碼表示，也稱等長編碼，此時(shí)（5）變長（不等長）編碼：對于圖像中的不同灰度級(jí)采用不同長度的碼字表示。此時(shí)

（6）編碼冗余：不同的編碼方法可能會(huì)有不同的，由此引出兩種編碼冗余。

①相對編碼冗余：大的編碼相對于小的編碼就存在相對編碼冗余。②絕對編碼冗余：使的編碼就存在絕對編碼冗余。6.2圖像編碼的基本理論?像素間的冗余由于像素間存在相關(guān)性，那么對于任一給定的像素值，原理上都可以通過它的相鄰像素值預(yù)測得到。這就帶來了像素間的冗余。

?心理視覺冗余人觀察圖像是基于目標(biāo)物特征而不是像素，這就使得某些信息顯得不重要，可以忽略，則表示這些可忽略信息的數(shù)據(jù)就稱為心理視覺冗余。電視廣播中的隔行掃描就是常見的例子。

6.2圖像編碼的基本理論[例6.1]變長編碼與自然編碼的對比。6.2圖像編碼的基本理論灰度級(jí)k直方圖P(k)碼字碼字長自然編碼變長編碼自然編碼變長編碼00.19000003210.25001013220.21010103230.160111103340.0810011103450.06101111103560.031101111103670.0211111111136其中自然編碼的平均碼字長為3，采用表中所示變長編碼的平均碼字長就減少為：

這個(gè)例子說明變長編碼是用盡量少的比特?cái)?shù)來表達(dá)盡可能多的灰度級(jí)以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的壓縮。?圖像編解碼模型▓信息傳輸系統(tǒng)模型

圖6.2.1信息傳輸系統(tǒng)模型上圖給出了一個(gè)信息傳輸系統(tǒng)的模型，它主要由三部分組成（圖中的三個(gè)虛線框），即編碼器、解碼器和信號(hào)傳輸。6.2圖像編碼的基本理論6.2圖像編碼的基本理論▓圖像編解碼模型圖6.2.2圖像編解碼模型（a）信源編碼器；（b）信源解碼器▓變換器對輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以改變數(shù)據(jù)的描述形式，減少或消除像素間的冗余（可逆）。▓量化器根據(jù)給定的保真度準(zhǔn)則降低變換器輸出的精度，以進(jìn)一步減少心理視覺冗余（不可逆）。6.2圖像編碼的基本理論?保真度準(zhǔn)則對圖像的失真程度或質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)，以便將圖像失真限制在給定的范圍內(nèi)。▓客觀保真度準(zhǔn)則將信息損失的多少，表示為原始圖像與壓縮后又解壓縮得到的重建圖像的函數(shù)，就稱為客觀保真度準(zhǔn)則。通常以均方根誤差、均方根信噪比和峰值信噪比三種形式來表示。（1）均方根（RMS）誤差若原圖像為f(m,n)，壓縮又解壓后的圖像為g(m,n)，則誤差圖像為：6.2圖像編碼的基本理論均方根（RMS）誤差為：

（2）均方根信噪比令，即把重建圖像g(m,n)和輸入圖像f(m,n)之間的誤差看作是噪聲，將重建圖像信噪比SNR作為保真度準(zhǔn)則，即

6.籠2圖像涉編碼燈的基震本理鹽論實(shí)際梅中使區(qū)用時(shí)歐常將SN貧R歸一趟化并蓮用分胞貝（dB）表銷示，浪即，其中稼，雪為灘圖像染平均葬值。（3）峰伍值信捆噪比如果鋒令那么延峰值砍信噪您比為：對于宵常見泊的25洞6級(jí)灰患度圖喜像，捧＝25拜5。▓主觀幣保真柏度準(zhǔn)篩則對于滋最終咽作為拉人的粉視覺軌感受宴使用舒的視償覺圖紀(jì)像，盟一般蘿也采勾用主拋觀保覽真度希準(zhǔn)則揮進(jìn)行燒主觀讀評(píng)價(jià)禁，包已括綜圖合評(píng)肚價(jià)法去和成立對比頂較打藝分法言。（1）綜投合評(píng)軋價(jià)法不同路的觀復(fù)察者貼對給耗出的體圖像責(zé)進(jìn)行遙評(píng)價(jià)歇，然就后將懂評(píng)價(jià)檔結(jié)果兵加以每平均詳，作獅為綜棕合評(píng)架價(jià)的間結(jié)果接。表6.乘2.作2電視匠圖像閉質(zhì)量嘴評(píng)價(jià)產(chǎn)表6.衫2圖像睛編碼央的基覺本理若論評(píng)分評(píng)價(jià)說明5優(yōu)秀圖像質(zhì)量非常好，如同人想象出的最好質(zhì)量4良好圖像質(zhì)量高，觀看舒服，有干擾但不影響觀看3可用圖像質(zhì)量可接受，有干擾但不太影響觀看2剛可用圖像質(zhì)量差，干擾有些妨礙觀看，希望改進(jìn)1差圖像質(zhì)量很差，妨礙觀看的干擾始終存在，幾乎無法觀看0不能用圖像質(zhì)量極差，不能使用（2）成卸對比仰較打僵分法可以光按照海某種均相對芳的尺頭度對f(蘋m,迎n)和g(故m,比n)進(jìn)行河比較樣打分事，從餃而獲夸得相友對的廊質(zhì)量管分。比如減，可秧以用{-未3，-2，-1，0，1，2，3}來表裁示主幻玉觀評(píng)屠價(jià){很差斗，較釘差，瀉稍差背，相寧同、存稍好株、較求好、魚很好}。6.即2圖像怪編碼轎的基隊(duì)本理厭論?無損鄭壓縮相在壓您縮后閣不丟莊失信踐息，岔即對遵圖像標(biāo)的壓宴縮編領(lǐng)碼解敲碼后澇可以聲不失速真地揪恢復(fù)抹原圖爺像。跨我們愁把這從種壓?？s編痕碼稱趕為無重?fù)p壓汽縮編見碼，炕簡稱西無損程編碼港，或買稱無私失真挪編碼那、信哨息保波持編陷碼或野熵保鹽持編恒碼。▓信息確量一個(gè)粉信息舉若能律傳達(dá)食給我臺(tái)們許貼多原唐來未女知的款內(nèi)容皇，我僑們就蹦認(rèn)為揉這個(gè)島信息純很有驗(yàn)意義監(jiān)，信寫息量饑大；躁反之益，一保個(gè)信通息傳脆達(dá)給饒我們?nèi)痰氖窃钜呀?jīng)墨確知扇的東繁西，武則這伏個(gè)傳協(xié)達(dá)就廊失去啊了意童義，天信息鍛量就綢為零揉。所丈以，喊信息幣論中雜關(guān)于寶信息情量是姜按該必信息托所傳爛達(dá)的潑事件縮慧的隨弄機(jī)性閣來度剝量的帆。6.已3無損斑壓縮可編碼6.舟3無損于壓縮赤編碼如果幟某隨火機(jī)事迅件x出現(xiàn)噸的概雄率為P(虜x)，則此困事件側(cè)包含罰的信絞息量讓為若a=廁2，則賞信息亡量單說位為撿比特簡（bi秒na幕ry挨u兄ni喬t，bi呈t），丈即若a=聲e,則為勉奈特湊（na聽tu寒re鑰u濃ni陰t，na傲t）；若a=參10，則殃為哈怎特（ha御rt，以敞紀(jì)念ha鴿rt匠le起y）。一般島以2為底愧取對椒數(shù)，無由此吵定義率的信貓息量齊等于音描述帶該信蛇息所狼用的合最少趴二進(jìn)溪制位顛數(shù)。▓信源磁的熵圖6.仗3.繭1一個(gè)趁簡單桿的信害息系遠(yuǎn)統(tǒng)模畫型信息省的來波源稱各為信驅(qū)源，盲信源啞發(fā)出影信息席后通舅過信償?shù)纻鞅人偷奖俳邮兆朔?，愈稱為末信宿瞎。▓若信飯?jiān)从蒍個(gè)符爐號(hào)組隨成信傭源集糞：泊對應(yīng)觀各符盛號(hào)出坐現(xiàn)的殖概率維為聰，嶄且幸與覆不功相關(guān)臥，則魄該信財(cái)源的勇平均脖隨機(jī)及程度達(dá)或平塌均信忍息量惱就稱鍵為信絹源的苦熵，羨表示霜為6.間3無損童壓縮廁編碼相當(dāng)俊于灰駱度級(jí)i，驕相緩當(dāng)于雀灰度膀級(jí)出段現(xiàn)的渡頻數(shù)極（概世率）悲，即丸直方凳圖。防信源勉的熵單則表賊示圖謎像各遲灰度水級(jí)的盯平均按比特披數(shù)或辜圖像蚊信源藝的平罵均信順息量藝。▓基本電編碼頑定理1.無失裂真編結(jié)碼定焰理在無魯干擾踏條件茂下，致存在坑一種塔無失軌真的飲編碼辭方法美，使塑編碼敵的與信匯源的頃熵H(撞A)任意鮮的接島近。廢即但以H(咸A)為下兩限，月即鳥。錘這就阿是Sh繭an蒙no稿n的無共失真小編碼勝定理云。同撤時(shí)，盤該定丑理也粉為我沾們提罩供了倦一個(gè)揭評(píng)價(jià)捎無失民真編襪碼的繭標(biāo)準(zhǔn)穴。因喪此，秩我們秩可給倒出描姻述無陷失真醒編碼周性能鋼的幾章個(gè)參此數(shù)：6.專3無損觸壓縮漫編碼6.腥3無損頓壓縮繳編碼（1）合編碼樂效率η（2）包冗余艦度（3）倘壓縮六比其中濱，m為采裕用自潔然編敵碼時(shí)折的碼揭長。古此時(shí)舞，式綢中分巨母哈有下研限，訂則對督應(yīng)最摸大壓宜縮比軍為：2．變敗字長志編碼殖定理在變五字長志編碼升中，朝對出點(diǎn)現(xiàn)概叫率戀大透的信拖符逗賦態(tài)予短廢碼字生，而頸對燙小漠的攔賦予紐奉長碼悅字。凝如果暈碼字晌長度歸嚴(yán)格遮按照索所對佩應(yīng)信束符的語出現(xiàn)椒概率聽大小罪逆序病排列遙，則隙編碼文的平夫均碼霧長不紀(jì)會(huì)大始于任壁何其豬它排鉆列方削式。即若離則下面計(jì)將介覆紹利即用變奏字長啟編碼刮定理餡進(jìn)行血無失鹿真編翠碼的悼兩種稈常用冤方法塔－霍鹿夫曼血編碼集法和電算術(shù)隆編碼近法。6.基3無損浪壓縮辯編碼6.味3無損倡壓縮慚編碼▓霍夫凳曼編岸碼法霍夫福曼編王碼法巴是消熔除編鬼碼冗嚴(yán)余最替常用打的方贈(zèng)法，算它實(shí)泥際上眠是變獄長編循碼定智理的眠一種役實(shí)現(xiàn)潑算法升。其幸編碼種過程墨分為2步：1.縮減導(dǎo)信符磁數(shù)量（1）將型輸入驕符號(hào)揭（圖雨像中俯的灰易度級(jí)丹）如按出擦現(xiàn)概臉率貫由舊大到來小排岸列，闊即（2）將躬最小嶺的兩帖個(gè)郵相路加，宗形成繼一個(gè)余新的矮概率梨集合殘（此觀時(shí)就防縮減惰了一筑個(gè)待）控，再駱按（1）重糧復(fù)直象到只伏剩下崇兩個(gè)襪概率送為止閘。6.柄3無損碎壓縮之編碼圖6.途3.網(wǎng)2給出哨了一揚(yáng)個(gè)實(shí)氣際信忠源符捉號(hào)的役縮減街過程炭。圖6.償3.妖2霍夫爭曼編皺碼中虹的信餅符縮怖減過炸程2a6a1a3a7a4a5a0.40.20.160.120.060.040.020.060.060.120.160.20.40.160.20.4

0.120.120.40.240.20.160.40.360.24符號(hào)概率12345原始信源信符縮減步驟0.40.62.分配溝碼字圖6.招3.既3給出喚了上欲述經(jīng)冠縮減匆信符棕后的乳碼字巷分配賞過程匆。6.鼠3.告3霍夫延曼編譜碼中暑的碼吳字分魂配過胃程6.幼3無損猾壓縮摟編碼原始信源按信符縮減逆向賦碼字符號(hào)概率碼字12345a20.410.410.410.410.410.60a60.20000.20000.20000.24010.36000.41a10.160010.160010.160010.20000.2401a30.120100.120100.120100.16001a70.0601100.0601100.12011a40.04011100.060111a50.0201111到此送，就透得到隱了原門始信鉆源對旁應(yīng)的豎碼字姜，如游表6.偶3.圈1所示宋。按貍照碼柏字表追將原瓦圖像糟中的氣各個(gè)榨像素丙灰度禍值用辮對應(yīng)痰的碼窮字表登示，僅就可膏得到民圖像勝的霍俱夫曼示編碼酒結(jié)果擊。解舉碼過匠程與恐編碼什過程改相反果，即朽將圖游像編騰碼值節(jié)變成莖原灰鼠度圖榴像。表6.現(xiàn)3.趁1霍夫亞曼編邊碼的愚碼字獲表6.命3無損圈壓縮獅編碼編碼形式解碼形式符號(hào)（灰度級(jí)）碼字碼字符號(hào)（灰度級(jí)）0011100001000101110010011110110000011100110011116.騙3無損翅壓縮霧編碼同時(shí)罰也可零以計(jì)餃算與基編碼唐性能炕相關(guān)警的幾啞個(gè)參頌數(shù)：（1）稼信源施的熵（2）烘霍夫哭曼編螞碼的荷平均悅碼字償長（3）恩霍夫爭曼編嘗碼的庭效率6.淋3無損穩(wěn)壓縮慎編碼（4）嚷冗余隊(duì)度（5）搖壓縮欣比霍夫相曼編僵碼是何無失隆真編槐碼中給效率掘較高后的一票種編火碼方撲法。宏在分糖配碼詢字過膜程中屋，隨示機(jī)賦執(zhí)“0”和“1”的不冒同，飲結(jié)果哄會(huì)使繼碼字襯不同染（不緊唯一未），聯(lián)而碼神字長熔和平違均碼隱字長牲不會(huì)尊改變只，它倆也是悶唯一薄可解狠碼的更。但行其缺可點(diǎn)是駐信源顧縮減訴過程木復(fù)雜撿，運(yùn)充算量央大。未為克越服這剖個(gè)缺頓點(diǎn)，艘人們拴也相勝繼提趣出了云一些匠改進(jìn)逐方法令。▓香農(nóng)辭－費(fèi)漸諾編箏碼法Sh平an勁no夏n和Fa搜no提出籃了另徑一種拉變長軋編碼顏方法商。相凳比于繁霍夫糠曼編信碼方箱法，死該方誘法更啟方便脫、快迎捷，姜有時(shí)園也能俯達(dá)到探最優(yōu)歪性能柔。具驕體編肯碼方嬸法是鍬：（1）她將信廁符違按美出現(xiàn)續(xù)概率論由大屬到小僵排列（2）控將X分成看兩個(gè)羨子集6.污3無損證壓縮驢編碼并且氣保證成立箭或差困不多拴成立僅。（3）給路兩個(gè)話子集蔬賦不帥同的什碼元譜值，魄如價(jià)中推的符曾號(hào)賦蠟“0”，旅中的符號(hào)甲就賦轎“1”，也記可以痛反過敗來。（4）重革復(fù)（2）（3），張即對墳每個(gè)鞭子集芬再一園分為串二，培并分坊別賦蒙予不同及碼元炕值，紅直到常每個(gè)毫子集谷僅含碑一個(gè)廊信符癥為止絞。下面熊通過央霍夫每曼編繪碼中傲用過通的同牌樣例悟子，浩說明麻上述櫻編碼乖過程禽。將信雖源6.跌3無損艱壓縮捎編碼則其少編碼蘿過程拍如圖6.袍3.乎4所示怠。6.訊3無損南壓縮晝編碼記為圖6.源3.遞4香農(nóng)澤－費(fèi)奧諾碼嗚編碼脖過程碼字符號(hào)概率

00.40

1000.2100

1010.161

1100.1210

11100.0610

111100.0410111110.0216.艙3無損功壓縮裁編碼▓算術(shù)需編碼算術(shù)前編碼體是采吸用一悔種比葬特?cái)?shù)葡目可役變的渾方法坊來進(jìn)部行編蓬碼的動(dòng)，它荒和霍建夫曼搞編碼恢類似城，都笛屬于昏變長嚇編碼狼。但肯算術(shù)愁編碼衣可以瘋分配時(shí)帶有慎小數(shù)層的比調(diào)特?cái)?shù)懼目信臟符。消例如蠶，當(dāng)莫概率爆為0.夏3的符域號(hào)，堂它的剛理想局碼字熱應(yīng)該蠅為晃，傍那么盛霍夫賣曼編翁碼只偵能給俊該信嗚符分負(fù)配1或2比特己，算返術(shù)編蕉碼則柜克服裕了這隔一問艘題。志算術(shù)聯(lián)編碼獄更接技近于批最優(yōu)愧熵編角碼，香壓縮趟性能宅優(yōu)于確霍夫艘曼編乞碼。算術(shù)句編碼曠的基悠本原鏟理是泥將被回編碼踐的信反息流可（稱栗為消西息）處表示皮成實(shí)槍數(shù)0和1之間串的一舟個(gè)區(qū)里間。傲消息飽越長橡，編賤碼表蛾示它謹(jǐn)?shù)膮^(qū)跑間就污越小哨，表錘示這度一小察區(qū)間鐵所需溪的二羊進(jìn)制件位數(shù)浮就越誘多。算術(shù)勇編碼產(chǎn)用到終兩個(gè)址基本油參數(shù)丹：符備號(hào)的灰概率松和它啄的編母碼區(qū)抵間。裝信源候符號(hào)躁的概錯(cuò)率決迫定壓哪縮編巾碼的脅效率互，也愛決定名編碼掩過程準(zhǔn)中信濾源符帥號(hào)在0到1之間繪的區(qū)詞間，瀉編碼新過程魯中的氏區(qū)間逼決定悔了符哲號(hào)壓料縮后珠的輸洽出。6.豎3無損償壓縮武編碼▓算術(shù)莊編碼現(xiàn)步驟庫如下植：（1）“萍當(dāng)前心區(qū)間笑”初腐始化特為[0百,1用)。（2）對題于輸景入信揮息流像中的姨每個(gè)鮮信符懶，編右碼器繁執(zhí)行姐如下域兩個(gè)消步驟：①淋將“柔當(dāng)前旦區(qū)間最”分崇成子案區(qū)間拜，該須子區(qū)凱間的負(fù)長度藝正比捎于符號(hào)的旱概率亞；②欠選擇貨下一差個(gè)信東符對婦應(yīng)的埋子區(qū)掏間，毫并使吩它成迅為新使的“腸當(dāng)前區(qū)憶間”完、（3）將宜整個(gè)紡消息閥處理煉后，檢在“異當(dāng)前性區(qū)間趣”中償任取告一個(gè)縱數(shù)，各該數(shù)就是凳輸入魚信息咬流的焦算術(shù)羨編碼素。下面逢結(jié)合昏一個(gè)獸實(shí)例記來說寒明算魄術(shù)編造碼的山具體宅步驟餅。6.花3無損念壓縮悔編碼設(shè)要攪編碼以的信僵息流哲（即絕信源閥）為德“bc爹ad暖c”，信柴源中淘各符全號(hào)出非現(xiàn)的限概率劉分別興為木，挪，過，首先構(gòu)，將富各符聚號(hào)在貞區(qū)間[0姐,1榮)內(nèi)的隱初始鹿區(qū)間[l,唉h)設(shè)定蓋為表6.誤3.由2所示解。表6.倚3.選2信源耗符號(hào)馳出現(xiàn)降概率敬和初足始編諸碼區(qū)步間分裂配表信源符號(hào)abcd出現(xiàn)概率P0.20.30.40.1初始區(qū)間[l,h)[0,0.2)[0.2,0.5)[0.5,0.9)[0.9,1.0)定義渠“當(dāng)蛇前區(qū)宜間”限為仁，當(dāng)濕前編田碼符足號(hào)的凝初始慣區(qū)間稻為[l,是h)。則“塊當(dāng)前鈔區(qū)間指”的烏起始洽值網(wǎng)和鬼結(jié)束蓋值齊為6.隔3無損女壓縮暈編碼第一筒個(gè)編待碼符旱號(hào)為剪“b”，其建初始遭區(qū)間賴為繁，宋則“驚當(dāng)前渣區(qū)間放”妙為其中螺“當(dāng)外前區(qū)須間”妻的初陶始化白值為既，則代入考后可駁得第二助個(gè)編槳碼符角號(hào)為洲“c”，則午其，，同愉理“交當(dāng)前奶區(qū)間戚”為6.泡3無損嘉壓縮鹿編碼即“bc”的編湖碼區(qū)雙間為第三沸個(gè)被悠編碼毛的符督號(hào)為震“a”，其諸初始默區(qū)間荒為同理尼可得刻“當(dāng)嫌前區(qū)返間”雪為即“bc礙a”的編殘碼區(qū)非間為。第四刻個(gè)被前編碼灶的符烏號(hào)為槍“d”，其陸初始?xì)^(qū)間桃為則“壞當(dāng)前弱區(qū)間鐘”為6.柔3無損晃壓縮振編碼第五香個(gè)被堵編碼濫符號(hào)熟為“c”，同邪理可培得至此呀，輸泥入信考息流“bc確ad咱c”被描隔述為緊一個(gè)炮實(shí)數(shù)嘉區(qū)間晴，納或者硬說在熄此區(qū)壺間內(nèi)萄的任唱一實(shí)裙數(shù)值童都唯蘋一對桐應(yīng)該肯信息噸流。將該耳區(qū)間礙用二舞進(jìn)制絮形式黑可表銀示為取這梯個(gè)區(qū)暖間位鼻數(shù)最偷少的舒一個(gè)呈數(shù)0.覽01永01黎11吵11過1作為扣信息堪流“bc切ad荒c”的編栽碼輸揉出，減同時(shí)緒“0.苦”也可攻忽略桑。因剃此，炊信息山流“bc扮ad徹c”的編甩碼值酷為01密01忠11撒11箭1。6.若3無損爹壓縮媽編碼圖6.梳3.腫5描述友了以障上算墊術(shù)編江碼過頌程。圖6.鏈3.當(dāng)5算術(shù)扶編碼鄰過程升示意斤圖abcd01b0.5c0.47a0.374d0.374c0.373760.20.350.350.37160.3728算術(shù)揪解碼歷是編削碼的展逆過齊程，承根據(jù)會(huì)編碼舟時(shí)的肅符號(hào)固出現(xiàn)覺概率穩(wěn)的初倒始編登碼區(qū)禁間分制配表棍和壓鄉(xiāng)豐縮后弄數(shù)據(jù)馳編碼撕所在治的范抖圍，取確定愁所對敗應(yīng)信松息流擾的每抗一個(gè)魂符號(hào)誤。算術(shù)喂編碼辮的實(shí)巖現(xiàn)方莖法要古比霍螺夫曼磁編碼把復(fù)雜并一些糧，但心其編信碼效霧率一掉般高額于霍溝夫曼或編碼陷。6.標(biāo)4限失熄真編第碼在實(shí)采際生籠活和藝應(yīng)用尺中，慎人們悶并不申要求烈獲得尿完全彩無失磚真的塌信息慰，通烤常只慘要求價(jià)近似徒地再樸現(xiàn)原必信息新，也績就是筋允許摩一定煤的失雖真存盯在。藥這種螞把失問真限克制在什某一葡允許茂限度振以內(nèi)欄，可拔以達(dá)恐到更逆高壓日縮比貫的壓嗎縮編么碼稱哄為限遣失真震編碼判。▓信息博率失廉真理漢論信息而率與吊允許盤失真去之間她的關(guān)嶼系，寨就是意香農(nóng)弱提出型的信者息率北失真室理論曠的內(nèi)容。根據(jù)谷信息足率失躍真理寧論，喬有一談個(gè)函產(chǎn)數(shù)R(撤D)存在嬸，只徒要信差息率知大于R(理D)，必晝存在席一種編碼傍方法漢，其震平均怕失真釘可無糠限逼名近D；反扶之，若信挽息率快小于R(突D)，則貧任何創(chuàng)編碼爽的平控均失真必協(xié)須大墊于D。這掌就是私香農(nóng)喪的限斃失真娘編碼定理爛。這里萌的R(澇D)稱為書率失艷真函宿數(shù)，如圖6.倉4.漏1所示車，它賊是D的單于調(diào)遞辟減函壟數(shù)。)(DRD圖6.傭4.鴿1一個(gè)侮率失填真函倦數(shù)的胞示意繼圖若以佛均方僵誤差惡作為化失真袖度量熄，對干于正飲態(tài)分窄布的禁信源凈，其墾率失古真函港數(shù)為6.元4限失粉真編現(xiàn)碼下面撒介紹棍兩種膚常用搏的限土失真旦編碼何方法滴：預(yù)雕測編綢碼和襖正交梅變換嫂編碼屠。圖像惠像素凝之間牛存在殲高度罪的相祥關(guān)性眉。通孕過對佛圖像慢進(jìn)行削某種喪變換梯，數(shù)抱值較帆大的自方差鋪會(huì)集因中在塵少數(shù)槍系數(shù)鳴中，溫這樣駝可以昏給那地些小土幅值均系數(shù)爺分配勻很少石的比候特?cái)?shù)禮，從蘭而達(dá)爬到壓襲縮的暴目的研。?預(yù)測饞編碼6.植4限失牛真編腹碼1．預(yù)暗測編被碼的板概念圖6.剃4.易2給出戀了攝郵像師娛（ca撲me蘭ra）圖非像及肢其相姑鄰像溪素差好值圖百像的瘡直方錄圖，旬從中夫可看晴出，押行列誼相鄰噸像素警取差療運(yùn)算學(xué)后的花差值覺主要漫集中虜在0附近滿，相仙比于遞原圖仰像直殃方圖成，差乞值直領(lǐng)方圖晨的分欠布也吃很集求中。困這說踩明，料通過骨對原或圖像漸行列欄取差涼值，機(jī)可以稅減少柿或消浪除原鏈圖像熊像素役間的模相關(guān)歸性，捏使差換值的惡方差朽大大謀降低熄。圖像悅中某抓一像陰素f(槽m,恨n)的灰踩度值顆可以忙用其查鄰近證的若夸干個(gè)詞像素唉來預(yù)鼠測（梅估計(jì)妙），陪則f(圾m,倘n)與其萍預(yù)測踢值列之傘差（盯稱為稍預(yù)測撇誤差搭）為:圖6.憑4.免2原圖伍像及剩其像簽素差筍值直皺方圖敵對比（c）原霉圖像暖行列新取差民值的拋三維月圖（d）行碧列取縱差值皺圖像趙的直夕方圖6.姑4限失釋真編桿碼（a）好原圖撇像（b）原固圖像街直方錫圖（d）行種列取冬差值溝圖像產(chǎn)的直普方圖如果疤像素虜間相畜關(guān)性漫較強(qiáng)咐，灰膊度值糠預(yù)測簡較準(zhǔn)下確，健則e(都m,弊n)的分床布比脈上例燦中的攏差值悔要更車集中防于0附近德，從典而使勵(lì)預(yù)測搭誤差選方差很小搬，即南。這感里的摔為原們圖像墓方差門。原圖畫像信雪源和蠻差值鐘信源肺（假扔設(shè)都晶是正洪態(tài)分玻布）蒸的率謹(jǐn)失真留函數(shù)災(zāi)分布冬為：拾，則直伶接對f(呀m,我n)進(jìn)行騙量化煙編碼忘而改貢為對務(wù)差值e(荒m,飾n)進(jìn)行真量化山編碼住，可階以使職信息注率（龜平均木碼字逼長）設(shè)平均坡減少這種嗎利用弟原圖數(shù)像與贏其預(yù)塊測圖射像的松差值華代替速原圖血像進(jìn)姑行編唉碼的及方法軌就稱簡為預(yù)鋸測編應(yīng)碼。宵預(yù)測富編碼懸中最吹有代嫌表性忘的方肉法就匹是差丈分脈悉沖編騾碼調(diào)增制(D古PC利M：Di窄ff救er申en廣ti披al莫P用ul縫se運(yùn)C脈od柏e油Mo漆du惜la陶ti毫on污)方法剩。6.左4限失鴉真編搖碼6.庸4限失通真編顛碼由與如之相閉關(guān)的技前m個(gè)像戰(zhàn)素來俊預(yù)測圖6.哨4.姻3亭DP造CM編解好碼原捷理框坊圖2．有DP寨CM需編碼冰的基租本原塘理DP標(biāo)CM編碼快的基垮本原斧理如鞏圖6.和4.纖3所示求。其帽中的裂編碼街部分目由量伍化器爬、預(yù)使測器侮和編蜻碼器識(shí)組成偏，解景碼部該分由蔥解碼決器和承預(yù)測帳器組遺成。3．最亂優(yōu)預(yù)特測器稱的設(shè)私計(jì)預(yù)測買編碼隙一般熟屬于脾有失叔真編玻碼，液預(yù)測渡編碼級(jí)的失塑真程撓度取伍決于戰(zhàn)量化坦器和然預(yù)測星器的希設(shè)計(jì)胖方法蕩以及咐它們增之間歸的相榜互作乏用，業(yè)預(yù)測扁器一永般設(shè)恢計(jì)成我與被鞭預(yù)測縮慧像素駁最近混的m個(gè)像棒素的單線性占組合錦，即并有主限制強(qiáng)條件悄：最優(yōu)蹄預(yù)測康器的碼條件炮為編遍碼的概均方副預(yù)測博誤差你降至粗最?。哼@里妙設(shè)計(jì)載最優(yōu)姿預(yù)測集器就沿是求尼，炒使6.旁4限失千真編走碼為求驗(yàn)最小為求競極值仆，令仗，鋪得到干如下踩方程懲組：通過苦求解匆如上蕉方程劉組，請就可順求得厲最優(yōu)亂預(yù)測謠系數(shù)或者隆寫成暫：6.瞧4限失捧真編筒碼寫成占矩陣左形式磁，即燒為：在假師定具有訂零均盛值和相方差的條慕件下獨(dú)，求寬出聯(lián)論立方算程的腔解集巨，得弄到：其中晚，忽是晝下列m×拜m自相探關(guān)矩婚陣的斬逆矩鑼陣：6.奏4限失懶真編祝碼和脾分別瘦為圖題像水徐平和送垂直杏方向幕的相暢關(guān)系卻數(shù)，滅且有此時(shí)掌在最孔優(yōu)預(yù)暫測條村件下挑，預(yù)廟測誤俘差的姜方差以為：實(shí)際木應(yīng)用綱中自良相關(guān)母函數(shù)型為：對于宅二維躲平面犬圖像抓，預(yù)信測采探用從挺左至炕右，泰從上必到下省的因昨果形攻式進(jìn)搭行。部上述遙描述襲及公尊式中抬和相與眾圖像蔬像素休關(guān)系卸如圖6.糕4.筑4所示篩。圖6.球4.悶4因果賊形式怨圖像酬預(yù)測竿的示督意圖6.刮4限失塊真編塔碼這里恐預(yù)測說所痛用像缸素個(gè)蛛數(shù)稱牙為預(yù)喬測器賀的階淹。若散某一禾平穩(wěn)作圖像吧，則其次三階側(cè)線性集預(yù)測條器為街：也可緊寫為可求疊得最愁優(yōu)預(yù)織測系版數(shù)為膽：,亂,由此法可得愈到線系性預(yù)純測器相為：其預(yù)稠測方甩差為蹲：6.熔4限失逢真編平碼6.鬧4限失穗真編瓣碼圖a至d分別抄是用4個(gè)預(yù)矩測器字對Le輩na圖進(jìn)崗行編痰碼后蒼的解旁碼圖魯，量防化器名均用倉德爾宵塔2級(jí)量陽化器能。由伐圖中撤可以紙看出范，視沒覺感孝受的琴誤差懶隨預(yù)加測器窮階數(shù)己的增抓加而咸減少秘。圖c三階耳的質(zhì)嘆量好駱于圖b二階舒，圖b的質(zhì)臂量又躲好于喚圖a一階尺。圖d是一圈階自計(jì)適應(yīng)住預(yù)測篇的結(jié)緞果，躍比a質(zhì)量巷好但址比b差。刑圖e到h是對門應(yīng)的造誤差川圖，鞭誤差生大的頭預(yù)測宅圖質(zhì)腳量就臨差。?知正交腿變換滾編碼1．正福交變抬換編梨碼的尿基本別原理圖6.桃4.域5正交廳變換宜編碼氣原理交框圖（a）編成碼部鋤分；甲（b）譯度碼部梁分。6.理4限失隆真編訪碼2．方擺法步脹驟（1）飼子圖此像劃制分在圖版像正舊交變宜換編導(dǎo)碼中春，通匆常先嘉將N×憶N的原劫始圖籌像f(族m,喊n)分割將成d×隸d的圖己像子御塊（足可稱寶為子岔圖像譜），巾再對骨每個(gè)慌子圖來像進(jìn)扁行正捐交變改換。這樣士做的標(biāo)好處隊(duì)是：年一方驅(qū)面可鬼增加澆子圖旱像塊射內(nèi)的衫均勻車性，求使正狐交變究換后浩能量軋更集貍中；新另一勺方面朝也會(huì)紋大大拒減少泰變換投所需譽(yù)運(yùn)算媽量。單圖像析分塊戴大小縫的選黃擇應(yīng)太該使使得相坐鄰子竊圖像刑之間助的相夸關(guān)性拋保持蠻到某觀個(gè)可匪接受牛的程反度，門并且跪?qū)⒎侄艍K的險(xiǎn)長和妹寬設(shè)撫定為2的整筆次冪稈。6.爆4限失終真編編碼（2）蒜正交桃變換采用向正交持變換戒對圖系像進(jìn)級(jí)行處肚理，央可將峰空域腐高度糾相關(guān)慮的像痛素灰攤度值揮變?yōu)檠缛跸嗝坳P(guān)或破不相嘴關(guān)的攜系數(shù)暈。經(jīng)麻正交頃變換犧后，名并沒條有丟還失圖駝像所草包含努的信態(tài)息，科總的乏能量級(jí)保持偵不變梢，但蘋是能樹量重票新分飲配。正交者變換礦編碼跪能夠俊獲得降高壓檢縮比紗的原秤因在孕于圖扯像通林過正屬交變蘿換后達(dá)實(shí)現(xiàn)殃了能腫量的霉集中雹，使械得大尖多數(shù)龜系數(shù)匹為零短或是店很小掏的數(shù)蘭值。若采胸用均術(shù)方差粉最小感準(zhǔn)則泉，K-憂L變換皺是具體有最近佳能博量集要中能田力的亡變換氧，但K-郊L變換猛的變劉換矩姓陣依砌賴于仔具體揪圖像毒，而脅不能哨得到貓固定宜的變駕換矩堡陣，甜特征扣值和發(fā)特征葉向量敘的計(jì)糠算具惕有很孫高復(fù)害雜度笛，K-允L變換林沒有施快速澤算法她。常貢用的鉆正交前變換笨包括慰離散DC恐T變換級(jí)、Wa丘ls怎h-Ha撓da斧ma柄rd變換溫，它旱們的丸去相幅關(guān)和受能量椒集中貧特性喚都低歷于K-維L變換則，但胳是都組存在爽快速添算法隔，并螞且具權(quán)有固撞定的須變換播矩陣抹，因釀而比K-戒L應(yīng)用球更加首廣泛音。6.捏4限失防真編杜碼這一盆步的晴計(jì)算雀公式重為：（3）上量化黎和編伙碼：正交蜻變換患后對辛其系刃數(shù)的占量化娛和編查碼一冤般結(jié)汽合起補(bǔ)來分分成兩寺步進(jìn)送行，劉第一須步是忽系數(shù)企選擇帖，第燙二步曲是選洋擇系奴數(shù)的文量化躬和編響碼。①話系數(shù)足選擇系數(shù)回選擇叛的過致程相園當(dāng)于兩濾波遣，即臘選擇強(qiáng)上的岡系數(shù)慰保留樂，未據(jù)選擇鼻上的山令其揭為零吃，即6.基4限失違真編衣碼系數(shù)與選擇恢通?？视袃稍罘N方婆法：公區(qū)域貨法和忠閾值籍法。▓區(qū)域飲法區(qū)域史法是秋選取伐特定禁區(qū)域墊中的乞變換撒系數(shù)尤進(jìn)行展量化榴編碼舍，區(qū)覆域外飼的系瀉數(shù)被耐舍棄攪。這淺是因飾為根撇據(jù)信扒息論賴中的關(guān)不確山定原淋理，怒具有圈最大膀方差蓄的變俱換系墳數(shù)包博含有閑最多旦的圖單像信乏息，路故這虎些系嘩數(shù)應(yīng)技該?？萘粝罗Z來。寧選擇吳濾波沸器為這樣確，就皂保留噴了大捧部分墊的圖所像能修量，敞但是榨由于屑舍去免了高構(gòu)頻分株量，踢使得躲恢復(fù)珠圖像妻出現(xiàn)柄輪廓傻以及純細(xì)節(jié)巾的模軋糊。6.飄4限失似真編陸碼區(qū)域甲選擇尤越大盲，圖透像失繁真就何越小戒，但歪壓縮藝比會(huì)菊降低圣。反弊之，堵區(qū)域栗越小逃，則質(zhì)失真封越大張，但跑壓縮秋比會(huì)拆提高旅。區(qū)籃域大忌小的牢選定島應(yīng)根斥據(jù)子鏈圖像瞞變換脹后頻撕域能幕量的綿集中刻程度瀉，能蠅量越完集中饑，區(qū)斤域應(yīng)瓣越小獲，反風(fēng)之能貞量越氧分散農(nóng)，區(qū)男域應(yīng)懷越大喚。區(qū)例域種師類一知般可利選大崇、中捎偏大際、中玻偏小勾和小4種，躍編碼觸時(shí)用2比特婚表示4種區(qū)找域。緣瑞這樣辭每個(gè)銷子圖闊像編圾碼時(shí)番要增搶加2比特織，而刑整個(gè)行圖像疫編碼掠值要末增加直比舒特。施圖6.永4.久6（a）給炊出了姑一種筒區(qū)域罵選擇豎濾波卸器。▓閾值光法閾值炮法就蠅是采控用最郵大幅摟值原朽則，校根據(jù)遷實(shí)際銀情況炊設(shè)定雷適當(dāng)肯幅度瓣的閾火值，羊若變將換系困數(shù)超裝過該博閾值省，則影保留蘆系數(shù)仗進(jìn)行壟編碼歲，否額則補(bǔ)騎零。撫選擇懶濾波滋器為6.篩4限失勒真編民碼在選繼取過濁程中藍(lán)，不早僅大眼部分師的低瓣頻成測分被窄保留漫下來王，某越些超撈過閾睛值的芝高頻宋成分涼也被烏保留負(fù)下來趁，這叫樣在造一定鴿程度肚上保公留了戀恢復(fù)墾圖像必輪廓敞以及培細(xì)節(jié)介。其卡缺點(diǎn)決是需鋪要對享選擇間系數(shù)標(biāo)的位楚置進(jìn)積行編擴(kuò)碼，匯編碼償占用區(qū)比特雜數(shù)較勾多，閑這樣蚊就會(huì)翠大大塵降低失有效墾壓縮翠比。上圖6.釘4.使6（c）給肺出了濁一種庫閾值遼選擇可濾波訪器。②撐選擇走系數(shù)罵的量村化和灘編碼將帶嫂小數(shù)針的系挨數(shù)變削成整媽數(shù)，緒并使銅大數(shù)智值變紛換成同小數(shù)貴值。挽量化夜處理贊導(dǎo)致偉了有掛損壓押縮。遇量化蜂后的全數(shù)值澇就可魯分配率碼字各，分缺配的霜原則預(yù)是：銹方差數(shù)大的像系數(shù)吵分配李長碼色字，浪方差菠小的化系數(shù)委分配添短碼序字。為了叮將所研有的談變換逆系數(shù)膝按照鑼幅值正從大肢到小泛的順堡序排真列，愁通常給采用辜圖6.飽4.者6（d）所陣示從波低頻蛾到高黎頻（興從0→1繳→2制→…遠(yuǎn)→6撤2→駛63危)的Z字形魯掃描么，并疾且一州般只鳥保留畏個(gè)應(yīng)系數(shù)陷，然羨后對紅保留膊的系剃數(shù)進(jìn)子行量脈化。6.唉4限失檔真編闊碼(a繳)(b參)(c杰)(d兔)圖6.題4.龜6量化俱和編滔碼的追示意活圖(a域)區(qū)域革選擇每濾波殊器；李（b）區(qū)梅域量淘化和汪碼字院分配爺；(c）閾嬸值選丹擇濾淚波器冶；涉（d）Z形掃鳳描編御碼順南序。6.齊4限失暖真編謹(jǐn)碼在區(qū)語域選嗚擇量土化編川碼中廢，一隸般采眼用均捎勻量滋化方分法。歌均勻箭量化鎮(zhèn)方法尾有兩培種。▓第一歇種方賄法是波：首輩先假貓?jiān)O(shè)數(shù)將據(jù)是扒由8位無痛符號(hào)隨數(shù)組刺成，刺那么傻這些藝數(shù)據(jù)守在范螺圍[0愚,2芹55食]間。側(cè)選擇稼一個(gè)篇間隔融參數(shù),并且魂計(jì)算織均勻曠量化別的值0，,犬,隸,既…池,抄25勺5。k滿足任：而揀這樣脾每一摩個(gè)數(shù)魔據(jù)就努可以祥轉(zhuǎn)換煉成該駁序列忘中與桂其最的接近咬的一口個(gè)數(shù)會(huì)，從鄰而實(shí)道現(xiàn)量瓦化。6.游4限失立真編芹碼▓另一斤種方寇法是煎選擇斑系數(shù)伶門限T，輸竹入數(shù)庫據(jù)可棄以做襪如下液變換這樣辣最終優(yōu)的量緊化值濕為二值眨圖像材是指刃只有薯黑白害兩個(gè)訓(xùn)亮度隔值的邀圖像殼。6.5二值搞圖像伯編碼?常拆數(shù)塊屑編碼釀與空景白塊嘉編碼常數(shù)宇塊編鑄碼就索是采覺用專肌門的嚼碼字伍來表剖達(dá)全0或者巡壽全1的連情通區(qū)蛛域，密該編舊碼方扶法常獸用于怨二值慨圖像積壓縮鼠和位灣平面薪壓縮洋。編掀碼過荷程中小，圖莫像首帆先被輪分成a×擔(dān)b的圖造像子番塊。溜然后朋將其群分為覽全白個(gè)塊、挖全黑魂塊和某混合系塊，耗將出傲現(xiàn)頻全率最猛高的雷塊分量配一醉個(gè)比異特碼蒙字“0”，其燭余兩險(xiǎn)類子紅塊分梨配兩刻個(gè)比獅特碼很字“10凈”和“11愈”。當(dāng)墾圖像幸白塊童區(qū)域晴較多無時(shí)，帝通常險(xiǎn)采用爭空白館塊編嬌碼，安該編求碼方顛法將逼全白朝的圖宅像子喪塊分剖配一飯個(gè)比區(qū)特碼絕字“0”，而始將全惰黑和匆混合熊圖像憂子塊你用（a×期b＋1）個(gè)幻玉比特泉碼來玻表示質(zhì)。并移且將驅(qū)“1”作為奏編碼獄的前炎綴，旬編碼政的其哨余部簡分利略用“0”（或鳳“1”）來礙表示掘子塊脹各個(gè)樣像素劃為“睡黑”聯(lián)（或吊“白澤”）屑。該什編碼惕方法條主要斑針對揮白色揮區(qū)域掘多的桑二值迫圖像許編碼呢，也課可以眉實(shí)現(xiàn)它壓縮晶。游程綿編碼全分為蠟定長缺游程穩(wěn)編碼壟和變靠長游漿程編禍碼兩拐類。犯其中薦定長六游程孔編碼圣是指謊編碼梅的游勁程所負(fù)使用凱的位席數(shù)是餃固定晌的，哨一旦帖灰度開相同熔且連灑續(xù)的枝個(gè)數(shù)杯超過困了固址定位符數(shù)所屢能表擺示的句最大狠值，認(rèn)則轉(zhuǎn)貫入下少一輪辜游程類編碼討。變惠長游竹程編欲碼則潑是指蘋不同紹范圍太的游鑰程使腹用不僻同位榜數(shù)來丟進(jìn)行吹編碼珠。6.5二值葡圖像抹編碼?游程讓編碼（RL壞C）游程鞋編碼嬸適合晴于二激值圖家像編皮碼，易原因選是由烤于二權(quán)值圖倍像的蘆每一雨行（食列）的都是績由若染干個(gè)笑黑白承像素辱段交童替出救現(xiàn)的貢，對臂應(yīng)著貪“0”和“1”兩種嘆符號(hào)察，“0”符號(hào)承對應(yīng)書“黑瓦”游夜程，初“1”符號(hào)銷對應(yīng)死“白原”游紫程。彎這些妹符號(hào)望連續(xù)嘉出現(xiàn)膜，形倍成了附“0”游程廢和“1”游程拐?！?”游程宇和“1”游程載是交經(jīng)替出氏現(xiàn)的階。若頑規(guī)定霸是“0”游程包開始?xì)q，那舟么接忙著就蝕是“1”游程拔，然秤后是和“0”游程互，以所此類骨推。煉這樣損，就毛可以泥將二惕元序釘列轉(zhuǎn)墨換為俱游程猶長度甜的序土列，液該變瞇換是燥可逆功的。例如渡，對衫于一培個(gè)二伙元序遵列00拜00丟00報(bào)11徐11缸10活00停11齊00井1對應(yīng)繁的游英程序喪列為65襪32樣21，由革于設(shè)偏定為果從“0”開始曾，故饞可以勵(lì)容易趨的恢柔復(fù)出諷原始炎的二為元序呢列。陣然后勝根據(jù)仆不同安長度度段發(fā)棍生的當(dāng)概率欄來分也配不夜同長希度的邀碼字爸，通偽常采糟用Hu孫ff裝ma繭n編碼軟。RL腸C中每封個(gè)像汁素的悄平均仍碼長加滿足志下式6.5二值熄圖像吊編碼（bi石t/像素全）其中葵為RL撇C像素肝的平畏均碼旋長；賊為社每個(gè)撈像素振的熵扇值；懲，為白克、黑殖像素樣出現(xiàn)自的概險(xiǎn)率；到，灰分別籍為白廊、黑熄像素疤所需喇的碼仇長。掃描歇方式束見圖6.舒5.嫁1所示6.5二值釋圖像丈編碼圖6.鹿5.同1一維獨(dú)游程死編碼沈用于竭圖像繞數(shù)據(jù)憤的掃燒描模泄式6.5二值欲圖像為編碼四叉鋒樹方毫法是壘逐個(gè)紛區(qū)域戰(zhàn)掃描繪位圖忍，查饒找像需素取釘值相除同的鳥區(qū)域?yàn)?zāi)。從擇建立嚼孤立翅節(jié)點(diǎn)粱開始非，它攔是四奶叉樹士的根幣。首趕先把床位圖繁分為4個(gè)象壯限，捕每個(gè)希成為令根的躺子節(jié)公點(diǎn)。銅如果遷對應(yīng)跟區(qū)域絹為相蛛同像予素值妨，則栗它成哨為根倆的葉否子節(jié)堤點(diǎn)，場否則暗成為乓根的侍一個(gè)褲子節(jié)手點(diǎn)。站把任澆何不咱具有年相同旗像素排值的乒區(qū)域胖遞歸親地劃竄分為4個(gè)更脆小的亮子象葉限，乏它是親四叉杜樹的4個(gè)兄桃弟節(jié)繁點(diǎn)。沾在圖6.外5.鴨2中，演右邊輕的0,席1表示唐輸出費(fèi)的比葵特值則，共忌計(jì)輸赤出28竭bi冰ts，實(shí)悄際的柜輸出金順序畝為:盒10凱10移00生00撥01渡11翠00蟻11相11游00銀01京00躁01槍00。?四歡叉樹促編碼圖6.餅5.射2一顆巴四叉后樹二值在圖像層區(qū)域搜，大謝小記遭為測，區(qū)飾域內(nèi)灶像素任值求磚和得零到禽。編碼熊算法選的步昏驟為宣：（1）掩分割聲一幅削位圖湖為4個(gè)象垃限逢，(從左昨到右斷，從肌上到濱下)；（2）俯對于匠且兆，依塵次輸荒出其樓四個(gè)唇葉子筍的像醫(yī)素比求特值弓；否則好：如浙果，輸雅出比笨特1；繼續(xù)枕四叉隔樹分倆割掃，填回到示（1）(遞歸贊編碼萄過程)；否則差，輸棋出比抹特0；如果咳，衣輸出燥比特0；否則匯，輸秤出比飽特1；6.5二值凈圖像備編碼小波想變換近壓縮堡編碼拋的基歸本思毫想是博利用絮小波砌變換務(wù)將原撞圖像韻轉(zhuǎn)換偏為小外波域條上的猶系數(shù)份，由浮于小貌波變結(jié)換的思能量祖集中堅(jiān)作用栗，會(huì)會(huì)使原盲圖像頂?shù)慕^收大部智分能射量集傻中在霜少量徑小波只系數(shù)勉上，羨通過認(rèn)量化終處理例，忽臺(tái)略一崇些能伯量很腐小的良系數(shù)德，只艇保留學(xué)那些呈能量欲較大戶的系慨?dāng)?shù)進(jìn)應(yīng)行編狀碼，旺就可籮達(dá)到坦圖像藝壓縮蘇的目勾的。小波夏變換民編碼距具備嚷如下度的特樓點(diǎn)：（1）小兼波變荒換能騎將一法信號(hào)虜分解喊成同崖時(shí)包軍含時(shí)扯域和避頻域冤局部卸特謹(jǐn)性的聚變換侍系數(shù)股，但霞傳統(tǒng)小變換懂（如DF還T和DC蓋T等）躍會(huì)失普去信出號(hào)某在捆時(shí)域痕的局貨部特疊性。（2）小掏波變朽換能架兼顧遮不同猛應(yīng)用液中對漲時(shí)、肌頻不敏同分皺辨率曬的要震求，停具有到“數(shù)國學(xué)顯寶微鏡偏”的或美稱挨，但遷傳統(tǒng)盟變換熊（DF油T和DC鍬T等）部雖然院在頻層域具撈有最噴高分握辨率規(guī)，但找在時(shí)期域無骨分辨層率而遠(yuǎn)言。6.6小波乏變換衛(wèi)及在余圖像準(zhǔn)壓縮顆編碼縱中的茶應(yīng)用（3）小著波變桃換和數(shù)傳統(tǒng)鑼正交訪變換塔都有瘋能量亭守恒刊和能再量集憑中的挑作用陷，但世小波鳥變換批能有奏效消刃除傳想統(tǒng)變銅換的捆分塊濤效應(yīng)猜的存欣在以共及分爪塊效興應(yīng)對蔑圖像敬編碼灑的影絹響。（4）小音波變健換能者根據(jù)夾圖像梅特點(diǎn)維自適啞應(yīng)地刮選擇些小波晨基，霜從而孤既能罷保證革解壓軟后圖蹈像的棒質(zhì)量庸，又確能提牽高壓鳴縮比螺。而DC蒸T則不感具備栽自適躁應(yīng)性衡。（5）通水過小同波變逃換可叫以充敗分利伸用變叛換系孕數(shù)之粥間的郊空間葬相關(guān)聽性對你系數(shù)偶建模驗(yàn)，進(jìn)拾一步劣提高餡壓縮目比。鑒于巷小波燃變換界編碼像的上獲述優(yōu)凝點(diǎn)，暮小波度變換混已成雕為圖球像壓溉縮領(lǐng)必域的案研究澇和應(yīng)企用熱紛點(diǎn)，崇并取藍(lán)代DC姜T而成怪為JP酷EG旱20真00、MP釀EG書4和MP完EG萍7等新萌的圖獅像編假碼標(biāo)先準(zhǔn)中還的變抬換方師法。6.6小波陰變換禍及在今圖像囑壓縮砌編碼拆中的鄭應(yīng)用對于斜一個(gè)峰確定朝性信勵(lì)號(hào)倆，校在整抖個(gè)區(qū)搬間是激連續(xù)峽或分勞段連供續(xù)，適只要伙滿足仿平方淺可積檢條件拿，即6.6小波卷變換篩及在笑圖像拿壓縮經(jīng)編碼錫中的扛應(yīng)用?從朵傅立澇葉分鹽析到淡小波薯變換▓經(jīng)典頁傅立閃葉變收換就稱f(柴x)在空噴間紀(jì)上可秩測，零且豈可以惹表示躍為一配標(biāo)準(zhǔn)浩函數(shù)敘族首的加臟權(quán)和耽；或就稱菜為原惡函數(shù)f(臣x)的傅丟立葉添正變驗(yàn)換，格記作傅立嚇葉反腥變換皇，記些作同樣惱，對憤于隨覆機(jī)信繭號(hào)，煮其自騙相關(guān)睬函數(shù)賴與肥功率使譜狹也構(gòu)請成一逮傅立界葉變懇換對賺：6.6小波恐變換肆及在咐圖像廳壓縮挑編碼判中的子應(yīng)用其中外權(quán)函管數(shù)傅立鍛葉變虎換不管能表敢述信乘號(hào)的嬌時(shí)變儉特性配，為咱此，Ga真bo予r于19趁46年提扒出了展加窗賭傅立梨葉變惱換的亞概念莖。用械一個(gè)墓有限探區(qū)間圖（稱朗為窗釘口）轟外恒梳等于腔零的胸光滑濤函數(shù)忘去乘絨原函浴數(shù)f(薦x)，然膨后對繞乘積際進(jìn)行劑傅立污葉變籮換，圾就稱刃為加孫窗傅普立葉驅(qū)變換裕，也誕稱短雨時(shí)傅市立葉潮變換矛。即其中g(shù)(頌x)稱為沖窗函缺數(shù)。艱上式美對應(yīng)筆的反欲變換番為6.6小波貧變換寸及在氣圖像騰壓縮甜編碼浪中的嶼應(yīng)用▓加窗商傅立矩葉變倚換加窗弦傅立缸葉變暗換是奮一種濕局部豆化的最時(shí)頻緞分析光方法鏈，只騎要適娛當(dāng)選住擇窗濾函數(shù)橫，就慣可以善通過藥信號(hào)疏的加課窗傅黑立葉盼變換釘獲得綢它在報(bào)局部剩時(shí)間某區(qū)間覆內(nèi)的律時(shí)變線特性寬。但加完窗傅禾立葉辜變換欲仍存后在一耀定的偽不足咬：其一補(bǔ)，因繩為窗凳函數(shù)逃一旦貨選定浪，其側(cè)大小肆和形微狀就陸是固舅定不議變的，索這樣輸就不更能自拋適應(yīng)贊地反貍映信告號(hào)的螞突變遮，而醫(yī)信號(hào)的突想變在嬌很大駝程度嚇上就圓反映發(fā)了目役標(biāo)的停特征填信息涉。其二痕，在嶼信號(hào)營分析樸時(shí)，曉對于丙高頻描特性閃，時(shí)浩窗寬貪度應(yīng)配相對責(zé)窄些，憑而對寺于低律頻特惑性，餡時(shí)窗擺寬度么相對陸寬些盯。即久應(yīng)給出一杏可調(diào)開時(shí)頻竭窗，漏而加屬窗傅預(yù)立葉坦變換乖是固氣定窗效，不能很訴好地葡刻畫性出信讓號(hào)的圖時(shí)域川特性辮。因季此，紀(jì)這種裂自適應(yīng)改悠變窗只口大寫小的加思想睬，加斷窗傅幕立葉俯變換酸是無刷法實(shí)現(xiàn)的它，而極利用辟小波欄變換租可迎骨刃而啄解。6.6小波嶺變換魂及在牧圖像幣壓縮峰編碼壓中的洽應(yīng)用小波栗變換豎發(fā)展鼓了加奧窗傅蟲立葉甲變換吃的局繭部化讀思想妙，其等窗寬榜是自勤適應(yīng)扯可變健的，蒜在高縫頻時(shí)釣使用階窄窗宅口，炭在低架頻時(shí)鼠則使伙用寬宇窗口凳。1．映連續(xù)鋪小波奏變換風(fēng)基函訊數(shù)所謂遙小波奶（wa縫ve強(qiáng)le桌t）就勇是存翼在于兩一個(gè)漁較小患（有丟限）望區(qū)域樣的波軟，圖6.新6.邪1(川a)所示毛就是滿一例跨。設(shè)裙，誰其傅歇立葉趣變換醒為籃，滿座足條馳件：則稱鋤為一耽個(gè)基辱本小哭波或熊小波漫母函悄數(shù)（能簡稱歡母波碑），汗并稱佩上式嫩為小堂波函車數(shù)的鄭可允械許條洲件。▓連續(xù)箱小波軌變換6.6小波翅變換類及在分圖像蛋壓縮蹤蝶編碼塑中的況應(yīng)用將母惰波切進(jìn)行餡平移獲和伸總縮，雹有則稱姓為小蔥波基居函數(shù)走，簡幻玉稱小讀波或鑄子波康。其逼中