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图像数据压缩算法

发布时间:2022-06-21 09:52:43

A. 图像压缩的图像压缩原理

1.图像压缩的概念
减少表示数字图像时需要的数据量
2.图像压缩的基本原理
图像数据之所以能被压缩,就是因为数据中存在着冗余。图像数据的冗余主要表现为:图像中相邻像素间的相关性引起的空间冗余;图像序列中不同帧之间存在相关性引起的时间冗余;不同彩色平面或频谱带的相关性引起的频谱冗余。数据压缩的目的就是通过去除这些数据冗余来减少表示数据所需的比特数。由于图像数据量的庞大,在存储、传输、处理时非常困难,因此图像数据的压缩就显得非常重要。
信息时代带来了“信息爆炸”,使数据量大增,因此,无论传输或存储都需要对数据进行有效的压缩。在遥感技术中,各种航天探测器采用压缩编码技术,将获取的巨大信息送回地面。
图像压缩是数据压缩技术在数字图像上的应用,它的目的是减少图像数据中的冗余信息从而用更加高效的格式存储和传输数据。
3。图像压缩基本方法
图像压缩可以是有损数据压缩也可以是无损数据压缩。对于如绘制的技术图、图表或者漫画优先使用无损压缩,这是因为有损压缩方法,尤其是在低的位速条件下将会带来压缩失真。如医疗图像或者用于存档的扫描图像等这些有价值的内容的压缩也尽量选择无损压缩方法。有损方法非常适合于自然的图像,例如一些应用中图像的微小损失是可以接受的(有时是无法感知的),这样就可以大幅度地减小位速。
无损图像压缩方法有:
行程长度编码
熵编码法
如 LZW 这样的自适应字典算法
有损压缩方法有:
将色彩空间化减到图像中常用的颜色。所选择的颜色定义在压缩图像头的调色板中,图像中的每个像素都用调色板中颜色索引表示。这种方法可以与 抖动(en:dithering)一起使用以模糊颜色边界。
色度抽样,这利用了人眼对于亮度变化的敏感性远大于颜色变化,这样就可以将图像中的颜色信息减少一半甚至更多。
变换编码,这是最常用的方法。首先使用如离散余弦变换(DCT)或者小波变换这样的傅立叶相关变换,然后进行量化和用熵编码法压缩。
分形压缩(en:Fractal compression)。
4.图像压缩的主要目标就是在给定位速(bit-rate)或者压缩比下实现最好的图像质量。但是,还有一些其它的图像压缩机制的重要特性:
可扩展编码 (en:Scalability) 通常表示操作位流和文件产生的质量下降(没有解压缩和再压缩)。可扩展编码的其它一些叫法有 渐进编码(en:progressive coding)或者嵌入式位流(en:embedded bitstreams)。尽管具有不同的特性,在无损编码中也有可扩展编码,它通常是使用粗糙到精细像素扫描的格式。尤其是在下载时预览图像(如浏览器中)或者提供不同的图像质量访问时(如在数据库中)可扩展编码非常有用 有几种不同类型的可扩展性:
质量渐进(en:Quality progressive)或者层渐进(en:layer progressive):位流渐进更新重建的图像。
分辨率渐进(en:Resolution progressive):首先在低分辨率编码图像,然后编码与高分辨率之间的差别。
成分渐进(en:Component progressive):首先编码灰度数据,然后编码彩色数据。
感兴趣区域编码,图像某些部分的编码质量要高于其它部分,这种方法可以与可扩展编码组合在一起(首先编码这些部分,然后编码其它部分)。
元数据信息,压缩数据可以包含关于图像的信息用来分类、查询或者浏览图像。这些信息可以包括颜色、纹理统计信息、小预览图像以及作者和版权信息。
5.图像压缩目前的标准
经典的视频压缩算法已渐形成一系列的国际标准体系,如H.26x系列建议,H.320系列建议以及MPEG系列建议等。
6.图像压缩效果的评估
压缩方法的质量经常使用峰值信噪比来衡量,峰值信噪比用来表示图象有损压缩带来的噪声。但是,观察者的主观判断也认为是一个重要的、或许是最重要的衡量标准。

B. 现有的图像压缩算法都有那几种

静态图像压缩最常用的是jpeg, 先进点的是jpeg2000。研究这两个就足够了。
动态视频的算法就太多了,VCD用mpeg-1, DVD用mpeg-2, 视频会议常用H.261。压缩比更高一些的是H.263和mpeg-4,最新一代的算法是H.264和微软的WMV9,用于新一代HD-DVD及蓝光光盘上。

C. 人们为什么要发明图像的各种压缩算法压缩算法有哪些特征

图像、声音等媒体信息的记录、存储正朝着数字化的方向发展。而这些被数字化了的图像、音频等信号的数据量之大是非常惊人的。通常媒体信号经过数字化处理之后形成的数据量非常庞大,这些大容量的数据无疑对存储器容量、计算机的速度都造成极大的压力。解决这一问题,如果单纯用扩大存储器容量,在存储和处理的时候不仅因图像数据量大而造成大量问题,同时在图像数据的传输过程中也因为网络带宽的限制而极大的制约着网络多媒体技术的发展。网络通信技术的飞速发展,使得网络上传输的数据量将越来越多,数据的复杂度也越来越大。单纯靠增加通信干线的传输率的办法是不现实的。但是如果能通过数据压缩手段把信息数据量压缩下来,以压缩的形式存储和传输,即节约了存储空间,又提高了通信干线的传输效率,同时也使计算机能实时处理高质量的音频、视频信息。通过压缩图像数据,最直接的后果就是减少了传输图像所需的带宽,同时不需要额外的物理设备和存储容量,便可达到传输更多,更精确的信息,从而减少了一系列问题。使用图形、声音、动画、活动图像等多媒体信息时,特别是具有较高的质量要求时,不仅需要占用相当大的存储空间,而且需要相当高的数据传输率。因此可以看出,对静态图像进行压缩是绝对必要的。

D. BMP图像压缩算法

BMP是Windows下的位图文件,属于完全不压缩的图片文件,包含的是图片每个像素点对点的信息。 rgb三通道24位的话每通道是8位,也就是2的8次方的小字节(8b=1B,1024B=1KB),即为每个点的每个通道可以有2的8次方种颜色,一个像素所包含的颜色就是2的24次方种。可以根据图像的像素和位深标准的计算出图片的大小。但是jpg等等这种压缩文件只能大概估计文件有多大无法精确计算的。 比如1600*1200图片24位的:
每个像素的每个通道有8b,即为2的8次方级灰阶,占用空间为1B,三个通道就是3B,这个图的大小即为3*1600*1200B
换算成M的话就是3*1600*1200/1024/1024=5.4931640625M

E. 你认为图像压缩的方式有哪些

去除多余数据·以数学的观点来看,这一过程实际上就是将二维像素阵列变换为一个在统计上无关联的数据集合,图像压缩是指以较少的比特有损或无损地表示原来的像素矩阵的技术,也称图像编码·减少表示数字图像时需要的数据量。图像数据之所以能被压缩,就是因为数据中存在着冗余。图像数据的冗余主要表现为:图像中相邻像素间的相关性引起的空间冗余;图像序列中不同帧之间存在相关性引起的时间冗余;不同彩色平面或频谱带的相关性引起的频谱冗余。数据压缩的目的就是通过去除这些数据冗余来减少表示数据所需的比特数。由于图像数据量的庞大,在存储、传输、处理时非常困难,因此图像数据的压缩就显得非常重要。信息时代带来了“信息爆炸”,使数据量大增,因此,无论传输或存储都需要对数据进行有效的压缩。在遥感技术中,各种航天探测器采用压缩编码技术,将获取的巨大信息送回地面。图像压缩是数据压缩技术在数字图像上的应用,它的目的是减少图像数据中的冗余信息从而用更加高效的格式存储和传输数据。图像压缩可以是有损数据压缩也可以是无损数据压缩。对于如绘制的技术图、图表或者漫画优先使用无损压缩,这是因为有损压缩方法,尤其是在低的位速条件下将会带来压缩失真。如医疗图像或者用于存档的扫描图像等这些有价值的内容的压缩也尽量选择无损压缩方法。有损方法非常适合于自然的图像,例如一些应用中图像的微小损失是可以接受的(有时是无法感知的),这样就可以大幅度地减小位速。将色彩空间化减到图像中常用的颜色。所选择的颜色定义在压缩图像头的调色板中,图像中的每个像素都用调色板中颜色索引表示。这种方法可以与 抖动(en:dithering)一起使用以模糊颜色边界。色度抽样,这利用了人眼对于亮度变化的敏感性远大于颜色变化,这样就可以将图像中的颜色信息减少一半甚至更多。变换编码,这是最常用的方法。

F. 请说出几种图像压缩的算法,并比较优缺点,谢谢了

jpg:有损压缩,清晰度高,文件小,常用格式。png:有损压缩,清晰度高,文件小,带alpha通道,常用格式。tga:高保真,带alpha通道,文件比较大,视频制作常用

G. 图像压缩比如何计算

压缩比=压缩前所占空间大小/实际所占空间大小
图像数据量=图像的总像素*图像位深度/8(Byte)
图像的总像素=水平方向像素*垂直方向像素数
eg:有张jpeg格式的图像,其实际占用空间为160KB,该图像的压缩比
图像信息
分辨率 1024*512
宽度 1024像素
高度 512像素
水平分辨率 96dpi
垂直分辨率 96 dpi
位深度 24
压缩前所占空间大小=1024*512*24/8=1536KB
压缩比=1536/160=9.6
9.6:1

H. 在图像处理中有哪些算法

1、图像变换:

由于图像阵列很大,直接在空间域中进行处理,涉及计算量很大。采用各种图像变换的方法,如傅立叶变换、沃尔什变换、离散余弦变换等间接处理技术,将空间域的处理转换为变换域处理,可减少计算量,获得更有效的处理。它在图像处理中也有着广泛而有效的应用。

2、图像编码压缩:

图像编码压缩技术可减少描述图像的数据量,以便节省图像传输、处理时间和减少所占用的存储器容量。

压缩可以在不失真的前提下获得,也可以在允许的失真条件下进行。

编码是压缩技术中最重要的方法,它在图像处理技术中是发展最早且比较成熟的技术。

3、图像增强和复原:

图像增强和复原的目的是为了提高图像的质量,如去除噪声,提高图像的清晰度等。

图像增强不考虑图像降质的原因,突出图像中所感兴趣的部分。如强化图像高频分量,可使图像中物体轮廓清晰,细节明显;如强化低频分量可减少图像中噪声影响。

4、图像分割:

图像分割是数字图像处理中的关键技术之一。

图像分割是将图像中有意义的特征部分提取出来,其有意义的特征有图像中的边缘、区域等,这是进一步进行图像识别、分析和理解的基础。

5、图像描述:

图像描述是图像识别和理解的必要前提。

一般图像的描述方法采用二维形状描述,它有边界描述和区域描述两类方法。对于特殊的纹理图像可采用二维纹理特征描述。

6、图像分类:

图像分类属于模式识别的范畴,其主要内容是图像经过某些预处理(增强、复原、压缩)后,进行图像分割和特征提取,从而进行判决分类。

图像分类常采用经典的模式识别方法,有统计模式分类和句法模式分类。

(8)图像数据压缩算法扩展阅读:

图像处理主要应用在摄影及印刷、卫星图像处理、医学图像处理、面孔识别、特征识别、显微图像处理和汽车障碍识别等。

数字图像处理技术源于20世纪20年代,当时通过海底电缆从英国伦敦到美国纽约传输了一幅照片,采用了数字压缩技术。

数字图像处理技术可以帮助人们更客观、准确地认识世界,人的视觉系统可以帮助人类从外界获取3/4以上的信息,而图像、图形又是所有视觉信息的载体,尽管人眼的鉴别力很高,可以识别上千种颜色,

但很多情况下,图像对于人眼来说是模糊的甚至是不可见的,通过图象增强技术,可以使模糊甚至不可见的图像变得清晰明亮。

I. 图象的压缩算法有那些

比较常见的有JPEG 也就是JPG的压缩算法GIF的索引色压缩算法PNG使用从LZ77派生的无损数据压缩算法TIFF用的是7z算法这只是常用图形文件的压缩算法 更详细的就需要查资料了 我记不住。。

J. 图像格式有哪些压缩

PCX
支持内部压缩。
TIFF支持多种编码方法,其中包括RGB无压缩、RLE压缩及JPEG压缩等。
GIF图像文件的数据是经过压缩的,而且是采用了可变长度等压缩算法。
JPEG格式是目前网络上最流行的图像格式,是可以把文件压缩到最小的格式,
TGA格式支持压缩,使用不失真的压缩算法。是一种比较好的图片格式
PNG
支持高级别无损耗压缩。

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