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图像编码压缩

开发技术 开发技术 2022-10-12 次浏览

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  • 数据量与信息量的关系:数据量=信息量+冗余数据量
  • 冗余分类
    • 心理视觉冗余
    • 编码冗余

数据量与信息量的关系:数据量=信息量+冗余数据量

数据用来记录和传送信息,是信息的载体;数据的处理结果是信息。
数据压缩的对象是数据,而不是“信息”
数据压缩的目的是在传送和处理信息时,尽量减小数据量

要使数字电视信号适合于实际存储和传输,必须压缩数据量,降低传输数据码率
(前提:压缩后图像质量要满足视觉要求)

冗余分类

  1. 空间冗余
  2. 时间冗余(内容、运动、纹理等)
  3. 编码冗余
  4. 心理视觉冗余

心理视觉冗余

人眼感觉到的区域亮度不仅取决于反射光,还会受到相邻区域光强的影响。

Mach band effect

谁能帮我解释一下马赫带是怎么产生的? - 知乎

那些不重要的信息叫心理视觉冗余,而这种冗余可以在不削减图像感知质量的情况下消除。

消除心理视觉冗余会导致信息丢失,也叫“量化” 。这种过程不可逆(视觉信息有损失),结果导致有损压缩。

人类视觉系统不是对所有的视觉信息都具有相同的敏感度。

  1. 对亮度信息敏感,对色度信息相对不敏感
  2. 对静止或者运动平缓的视频信息具有较高的分辨率,对于快速运动的物体分辨能力大大下降

人眼对亮度分量的敏感度高于色度分量,轻微的色度变化对视觉体验影响很小
人眼对低频分量的敏感度高于高频分量,轻微的高频变化对视觉体验影响很小

编码冗余

对图像的所有信息使用相同长度的符号表示,比特数较多;
按照像素信息熵的大小为其分配相应的比特数,效率较优;

在进行图像采样和量化时一般的方法是对所有的像素分配相同的比特数,此时平均比特数不能达到或者接近熵值,存在编码冗余;

例如:通过图像的灰度级直方图深入了解编码结构,从而减少表达图像所需的数据量

  1. 编码用于表示信息的主体或事件的集合
  2. 每个信息或事件都被赋予一个编码符号序列,称为码字
  3. 每个码字中符号的个数是这个码字的长度
  4. 若编码符号数多于实际所需符号数,存在编码冗余
程序员灯塔
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