數(shù)字視頻圖像技術(shù) 壓縮標(biāo)準(zhǔn)ppt課件.ppt

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1、6.6壓縮標(biāo)準(zhǔn)6.6.1壓縮標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介6.6.2連續(xù)調(diào)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)6.6.3二值圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)6.6.1壓縮標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介制定圖像標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)際組織：ISO（國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織）CCITT（國(guó)際電報(bào)電話咨詢委員會(huì)）聯(lián)合組織下進(jìn)行制定的標(biāo)準(zhǔn)的類型（三類）：(1)二值圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)：面向傳真而設(shè)計(jì)連續(xù)調(diào)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)：(2)靜止幀黑白、彩色壓縮：面向靜止的單幅圖像(3)連續(xù)幀黑白、彩色壓縮：面向連續(xù)的視頻影像6.6.2壓縮標(biāo)準(zhǔn):連續(xù)調(diào)圖像壓縮連續(xù)調(diào)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)靜止幀黑白、彩色壓縮（JPEG）連續(xù)幀單色、彩色壓縮（MPEG）6.6.2壓縮標(biāo)準(zhǔn):連續(xù)調(diào)圖像壓縮靜止幀黑白、彩色壓縮（JPEG）JPEG標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)述JPEG

2、壓縮流程JPEG壓縮算法的實(shí)現(xiàn)顏色變換零偏置轉(zhuǎn)換頻域變換系數(shù)量化符號(hào)編碼JPEG壓縮舉例6.6.2壓縮標(biāo)準(zhǔn):連續(xù)調(diào)圖像壓縮JPEG標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)述有三種壓縮系統(tǒng)：（1）基線編碼系統(tǒng)：面向大多數(shù)有損壓縮的應(yīng)用，采用DCT變換壓縮。（2）擴(kuò)展編碼系統(tǒng)：面向遞進(jìn)式應(yīng)用，從低分辨率到高分辨率逐步遞進(jìn)傳遞的應(yīng)用（3）獨(dú)立編碼系統(tǒng)：面向無(wú)損壓縮的應(yīng)用，采用無(wú)損預(yù)測(cè)壓縮，符號(hào)編碼采用哈夫曼或算術(shù)編碼一個(gè)產(chǎn)品或系統(tǒng)必須包括對(duì)基線系統(tǒng)的支持6.6.2壓縮標(biāo)準(zhǔn):連續(xù)調(diào)圖像壓縮JPEG壓縮流程符號(hào)解碼器DCT逆向變換量化器DCT正向變換構(gòu)造8x8的子圖輸入圖像NxN符號(hào)編碼器壓縮圖像壓縮的圖像合成8x8的子圖解壓圖

3、像顏色空間轉(zhuǎn)換零偏置轉(zhuǎn)換顏色空間轉(zhuǎn)換零偏置轉(zhuǎn)換6.6.2壓縮標(biāo)準(zhǔn):連續(xù)調(diào)圖像壓縮構(gòu)造子圖像子圖像尺寸：8x8顏色空間轉(zhuǎn)換人眼對(duì)亮度更敏感，提取亮度特征，將RGB轉(zhuǎn)換為YCbCr模型，編碼時(shí)對(duì)亮度采用特殊編碼：Y=0.299R+0.5870G+0.1140BCb=–0.1787R–0.3313G+0.5000B+128Cr=0.5000R–0.4187G–0.0813B+128顏色解碼：R=Y+1.40200(Cr–128)G=Y–0.34414(Cb–128)–0.71414(Cr–128)B=Y+1.77200(Cb–128)6.6.2壓縮標(biāo)準(zhǔn):連續(xù)調(diào)圖像壓縮零偏置轉(zhuǎn)換對(duì)于灰度級(jí)是2

4、n的像素，通過(guò)減去2n-1，替換像素本身對(duì)于n=8，即將0~255的值域，通過(guò)減去128，轉(zhuǎn)換為值域在-128~127之間的值目的：使像素的絕對(duì)值出現(xiàn)3位10進(jìn)制的概率大大減少6.6.2壓縮標(biāo)準(zhǔn):連續(xù)調(diào)圖像壓縮用8x8的JEPG基線標(biāo)準(zhǔn)，壓縮并重構(gòu)下列子圖525561667061647363596690109856972625968113144104667363587112215410670696761681041268868707965607077685875857164595561658387796968657678946.6.2壓縮標(biāo)準(zhǔn):連續(xù)調(diào)圖像壓縮0偏置轉(zhuǎn)換后-76-73-6

5、7-62-58-67-64-55-65-69-62-38-19-43-59-56-66-69-60-1516-24-62-55-65-70-57-626-22-58-59-61-67-60-24-2-40-60-58-49-63-68-58-51-65-70-53-43-57-64-69-73-67-63-45-41-49-59-60-63-52-50-346.6.2壓縮標(biāo)準(zhǔn):連續(xù)調(diào)圖像壓縮頻域變換頻域變換產(chǎn)生64個(gè)系數(shù)第一個(gè)系數(shù)稱為直流系數(shù)（DC系數(shù)）其余的63個(gè)系數(shù)稱為交流系數(shù)（AC系數(shù)）6.6.2壓縮標(biāo)準(zhǔn):連續(xù)調(diào)圖像壓縮正向DCT變換（N=8）后變成-415-29-622555-

6、20-137-21-62911-7-66-46877-25-30107-5-501335-15-960311-8-13-2-11-41-1013-3-102-1-4-12-12-31-2-1-1-1-2-1-10-16.6.2壓縮標(biāo)準(zhǔn):連續(xù)調(diào)圖像壓縮系數(shù)量化采用閾值作為子圖系數(shù)位置函數(shù)的量化方式所有子圖使用同一個(gè)全局閾值模板，但閾值的取值，與系數(shù)的位置相關(guān)，閾值模板給出了，不同位置上系數(shù)的相應(yīng)閾值。對(duì)于亮度和顏色使用不同的量化閾值模板，并取整6.6.2壓縮標(biāo)準(zhǔn):連續(xù)調(diào)圖像壓縮系數(shù)量化1）正向量化：Squv=round(Suv/Quv)其中：Suv是DCT系數(shù)，Quv量化模板系數(shù)2）逆向

7、量化：Ruv=SquvQuv例：Sq(0,0)=round[-415/16]=round[-25.9]=-26Ruv(0,0)=-26*16=-4166.6.2壓縮標(biāo)準(zhǔn):連續(xù)調(diào)圖像壓縮亮度的量化模板系數(shù)161110162440516112121419265860551413162440576956141722295187806218223756681091037724355564811041139249647887103121120101729