a1
a2
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4) CCITT二维编码表 a1与b1的距离
a1在b1下面： a1在b1右边1个 b 1 a1在b1右边2个 a1在b1右边3个 a1在b1左边1个 a1在b1左边2个 a1在b1左边3个
编码：
1 001 000011 0000011 010 000010 0000010
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静止图象压缩国际标准
1. JPEG 基本系统：
交流分量（AC）用变长码编码 直流分量（DC）系数用相对差值进行编码
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0偏置转换后
-76 -65 -66 -65 -61 -49 -43 -41 -73 -69 -69 -70 -67 -63 -57 -49 -67 -62 -60 -57 -60 -68 -64 -59 -62 -38 -15 -6 -24 -58 -69 -60 -58 -19 16 26 -2 -51 -73 -63 -67 -43 -24 -22 -40 -65 -67 -52 -64 -59 -62 -58 -60 -70 -63 -50 -55 -56 -55 -59 -58 -53 -45 -34
黑编码
0000110111 11 10 011 0011 000001011010 000001100110 000001011011
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长度大于63的组合编码 行程长度
64 128 192 256 320 384 1600 1664 1728
b1
参考行 当前行
b2
a0
a1
a2
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2) 定义几个重要符号：
参 考 行：当前处理行的前一行。 改变元素：与前一个像素值不同的像素 参考元素：一共有5个（当前行3个，参考行2个）： 1. a0 ： 当 前 处 理 行 上 ， 与 前 一 个 像 素 值 不 同 的 像 素 。 行首元素是本行的第一个a0 2. a1：a0右边下一个改变元素。 3. a2：a1右边下一个改变元素。 4. b1：参考行上在a0右边，且与a0值相反的改变元素 5. b2： b1右边下一个改变元素。
2. JPEG压缩流程
压缩图像
零偏置 转换 DCT 正向变换 量化器 符号 编码器
输入图像NxN 输入图像NxN
构造8x8 构造8x8 的子图 颜色空间 转换
解压图像 压缩的图像
符号 解码器 DCT 逆向变换 颜色空间 转换 零偏置 转换 合成8x8 合成8x8 的子图
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3. JPEG压缩算法的实现
• 1) 构造子图像 子图像尺寸：8 x 8 • 2) 颜色空间转换
人 眼 对 亮 度 更 敏 感 ， 提 取 亮 度 特 征 ， 将 RGB 转 换 为 YCbCr模型，编码时对亮度采用特殊编码：
Y = 0.299R + 0.5870G + 0.1140B Cb = –0.1787R – 0.3313G +0.5000B +128 Cr = 0.5000R – 0.4187G – 0.0813B + 128 颜色解码： R = Y + 1.40200(Cr – 128) G = Y – 0.34414(Cb – 128) – 0.71414(Cr – 128) B = Y + 1.77200(Cb –128)
a1 b1
b1
b2
a0
a1
a2
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（3）垂直编码方式： 条件：a1到b1之间的距离小于等于3，利用上一行编码。 编码：见CCITT二维编码表（下页） 动作：把a0移到a1
a1b1
b1
b2
a0
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b1
b2
a0
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新a0
a1
a2
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（2）水平编码方式： • 条件：a1到b1之间的距离大于3，放弃利用上一行编码 • 编码：001+M(a0a1)+M(a1a2) ， M：一维行程编码 • 动作：把a0移到a2。
• 标准的类型（三类）：
– (1) 二值图像压缩标准：面向传真而设计 (2) 静止帧黑白、彩色压缩：面向静止的单幅图像 (3) 连续帧黑白、彩色压缩：面向连续的视频影像 – 连续调图像压缩标准：
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第七章 图像压缩标准简介
• • •
7.6.1 二值图像压缩标准 7.6.2 静止图像压缩标准 7.6.3 运动图像压缩标准
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白编码
黑编码
11011 0000001111 10010 000011001000 010111 000011001001 0110111 000001011011 00110110 000000110011 00110111 000000110100 010011010 0000001011011 0110000000001100100 010011011 0000001100101
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长度小于63的哈夫曼编码 行程长度
0 1 2 3 4 5 61 62 63
白编码
00110101 000111 010 0111 1000 1011 1100 00110010 00110011 00110100
二值图象压缩国际标准
6. JBIG 二值图联合组（joint bilevel imaging group， JBIG）于1991年制定 采用了自适应技术，提高了压缩比
打印字符的扫描图象：可提高1.1 ~ 1.5倍 计算机生成的打印字符图象：可提高约5倍 用抖动或半调表示的“灰度”图象：可提高2 ~ 30倍
可用于渐进（累进）的传输与重建应用
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7.6.2 静止图像压缩标准
• 1. JPEG标准简述 • 2. JPEG压缩流程 • 3. JPEG压缩算法的实现
– 颜色变换 – 零偏置转换 – 频域变换 – 系数量化 – 符号编码
垂直方式编码 a0置于 1 置于a 结束编码行
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4. CCITTGroup3基本思想： Group3标准应用了一种非适应的，一维和二维混合的 行程编码技术； 在该编码中，每一个K行组的最后K-1行（K = 2或4） ，有选择地用二维编码方式。 对八幅图像测试，压缩比 ： 对八幅图像测试，压缩比15：1
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开始新行 否 a0置于首像素前 检测a 检测 1 、 b1、b2 b2在a1左边 是 通过方式编码 a0置于 2下 置于b 否 |b2a1|≤ 3 ≤ 否 检测a 检测 2 水平方式编码 a0置于 2 置于a 行尾 是 是
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3. 二维压缩 1) 基本思想：
• 利用上一行相同改变元素的位置，来为当前行编码 • 假设相临两行改变元素位置相似的情况很多 • 且上一行改变元素距当前行改变元素的距离，小于行程的 长度，从而可以降低编码长度
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例子：
用8x8的JEPG基线标准，压缩并重构下列子图
52 63 62 63 67 79 85 87 55 59 59 58 61 65 71 79 61 66 68 71 68 60 64 69 66 90 113 122 104 70 59 68 70 109 144 154 126 77 55 65 61 85 104 106 88 68 61 76 64 69 66 70 68 58 65 78 73 72 73 69 70 75 83 94
• 4. JPEG压缩举例
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