PNG图像压缩研究

PNG图像压缩研究
PNG图像压缩研究

大幅面遥感图像无损压缩方法与制作流程

本技术公开了一种大幅面遥感图像无损压缩方法,属于图像处理领域。包括:将大幅面遥感图像分成互不重叠的独立编码区;辨识每个独立编码区像素的动态范围,确定其像素量化比特数;根据每个独立编码区的量化比特数,计算独立编码区的无损压缩参数;根据每个独立编码区的无损压缩参数,对独立编码区进行无损压缩,直至完成大幅面遥感图像的无损压缩。本技术将大幅面遥感图像分成多个互不重叠的独立编码区,辨识每个独立编码区的动态范围,将其作为大幅面遥感图像的局部动态范围,有效利用大幅面遥感图像局部动态范围低于相机固定动态范围的特点,提高了整体无损压缩比,使其具备根据局部动态范围调整压缩参数的能力,实现大幅面遥感图像的无损压缩。 权利要求书 1.一种大幅面遥感图像无损压缩方法,其特征在于,该方法包括以下步骤: S1.将大幅面遥感图像分成互不重叠的独立编码区; S2.辨识每个独立编码区像素的动态范围,确定其像素量化比特数;

S3.根据每个独立编码区的量化比特数,计算该独立编码区的无损压缩参数; S4.根据每个独立编码区的无损压缩参数,对该独立编码区进行无损压缩,直至完成大幅面遥感图像的无损压缩。 2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤S2具体为: 对当前独立编码区内所有像素值按比特位进行或计算,得到计算结果中比特位为1的最高位,其位序从0开始加1,即为当前独立编码区最小像素比特数bpp。 3.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,步骤S3包括以下子步骤: S31.设置微损度Near=0; S32.根据当前独立编码区的最小像素比特数bpp,计算当前独立编码区像素值可能出现的最大值MaxVal,其计算公式如下: MaxVal=2bpp-1 S33.根据微损度Near和最大值MaxVal,计算残差取模参数Range,其计算公式如下: S34.根据当前独立编码区的最小像素比特数bpp和残差取模参数Range,计算Golomb编码限长参数,计算公式如下: Limit=2×(bpp+max(8,bpp))

数字图像压缩技术

数字图像压缩技术 二、JPEG压缩 负责开发静止图像压缩标准的“联合图片专家组”(JointPhotographicExpertGroup,简称JPEG),于1989年1月形成 了基于自适合DCT的JPEG技术规范的第一个草案,其后多次修改,至1991年形成ISO10918国际标准草案,并在一年后成为国际标准,简称JPEG标准。 1.JPEG压缩原理及特点 JPEG算法中首先对图像实行分块处理,一般分成互不重叠的大小的块,再对每一块实行二维离散余弦变换(DCT)。变换后的系数基本不相关,且系数矩阵的能量集中在低频区,根据量化表实行量化,量化的结果 保留了低频部分的系数,去掉了高频部分的系数。量化后的系数按zigzag扫描重新组织,然后实行哈夫曼编码。JPEG的特点如下: 优点:(1)形成了国际标准;(2)具有中端和高端比特率上的良好 图像质量。 缺点:(1)因为对图像实行分块,在高压缩比时产生严重的方块效应;(2)系数实行量化,是有损压缩;(3)压缩比不高,小于502。 JPEG压缩图像出现方块效应的原因是:一般情况下图像信号是高度非平稳的,很难用Gauss过程来刻画,并且图像中的一些突变结构例如 边缘信息远比图像平稳性重要,用余弦基作图像信号的非线性逼近其 结果不是最优的3。 2.JPEG压缩的研究状况及其前景2 针对JPEG在高压缩比情况下,产生方块效应,解压图像较差,近年 来提出了很多改进方法,最有效的是下面的两种方法: (1)DCT零树编码

DCT零树编码把DCT块中的系数组成log2N个子带,然后用零树编码方案实行编码。在相同压缩比的情况下,其PSNR的值比EZW高。但在高压缩比的情况下,方块效应仍是DCT零树编码的致命弱点。 (2)层式DCT零树编码 此算法对图像作的DCT变换,将低频块集中起来,做反DCT变换;对新得到的图像做相同变换,如此下去,直到满足要求为止。然后对层式DCT变换及零树排列过的系数实行零树编码。 JPEG压缩的一个最大问题就是在高压缩比时产生严重的方块效应,所以在今后的研究中,应重点解决DCT变换产生的方块效应,同时考虑与人眼视觉特性相结合实行压缩。 三、JEPG2000压缩 JPEG2000是由ISO/IECJTCISC29标准化小组负责制定的全新静止图像压缩标准。一个最大改进是它采用小波变换代替了余弦变换。2000年3月的东京会议,确定了彩色静态图像的新一代编码方式—JPEG2000图像压缩标准的编码算法。 1.JPEG2000压缩原理及特点 JPEG2000编解码系统的编码器和解码器的框图如图1所示4。 编码过程主要分为以下几个过程:预处理、核心处理和位流组织。预处理部分包括对图像分片、直流电平(DC)位移和分量变换。核心处理部分由离散小波变换、量化和熵编码组成。位流组织部分则包括区域划分、码块、层和包的组织。 JPEG2000格式的图像压缩比,可在现在的JPEG基础上再提升 10%~30%,而且压缩后的图像显得更加细腻平滑。对于当前的JPEG标准,在同一个压缩码流中不能同时提供有损和无损压缩,而在 JPEG2000系统中,通过选择参数,能够对图像实行有损和无损压缩。现在网络上的JPEG图像下载时是按“块”传输的,而JPEG2000格式

图像压缩编码方法

图像压缩编码方法综述 概述: 近年来, 随着数字化信息时代的到来和多媒体计算机技术的发展, 使得人 们所面对的各种数据量剧增, 数据压缩技术的研究受到人们越来越多的重视。 图像压缩编码就是在满足一定保真度和图像质量的前提下,对图像数据进行变换、编码和压缩,去除多余的数据以减少表示数字图像时需要的数据量,便于 图像的存储和传输。即以较少的数据量有损或无损地表示原来的像素矩阵的技术,也称图像编码。 图像压缩编码原理: 图像数据的压缩机理来自两个方面:一是利用图像中存在大量冗余度可供压缩;二是利用人眼的视觉特性。 图像数据的冗余度又可以分为空间冗余、时间冗余、结构冗余、知识冗余 和视觉冗余几个方面。 空间冗余:在一幅图像中规则的物体和规则的背景具有很强的相关性。 时间冗余:电视图像序列中相邻两幅图像之间有较大的相关性。 结构冗余和知识冗余:图像从大面积上看常存在有纹理结构,称之为结构 冗余。 视觉冗余:人眼的视觉系统对于图像的感知是非均匀和非线性的,对图像 的变化并不都能察觉出来。 人眼的视觉特性: 亮度辨别阈值:当景物的亮度在背景亮度基础上增加很少时,人眼是辨别 不出的,只有当亮度增加到某一数值时,人眼才能感觉其亮度有变化。人眼刚 刚能察觉的亮度变化值称为亮度辨别阈值。 视觉阈值:视觉阈值是指干扰或失真刚好可以被察觉的门限值,低于它就 察觉不出来,高于它才看得出来,这是一个统计值。 空间分辨力:空间分辨力是指对一幅图像相邻像素的灰度和细节的分辨力,视觉对于不同图像内容的分辨力不同。 掩盖效应:“掩盖效应”是指人眼对图像中量化误差的敏感程度,与图像 信号变化的剧烈程度有关。 图像压缩编码的分类: 根据编码过程中是否存在信息损耗可将图像编码分为: 无损压缩:又称为可逆编码(Reversible Coding),解压缩时可完全回复原始数据而不引起任何失真; 有损压缩:又称不可逆压缩(Non-Reversible Coding),不能完全恢复原始数据,一定的失真换来可观的压缩比。 根据编码原理可以将图像编码分为: 熵编码:熵编码是编码过程中按熵原理不丢失任何信息的编码。熵编码基

遥感图像融合方法比较

1 绪论 1.1研究目的及意义 20世纪90年代中后期以后,搭载许多新型传感器的卫星相继升空,使得同一地区的遥感数据影像数目不断增多。如何有效地利用这些不同时相、不同传感器、不同分辨率的遥感数据便成为了遥感工作者研究的瓶颈问题,然而解决这一问题的关键技术就是遥感影像数据融合。 遥感数据融合就是对多个遥感器的图像数据和其他信息的处理过程,它着重于把那些在空间或时间上冗余或互补的多源数据,按一定法则(算法)进行处理,获得比单一数据更精确、更丰富的信息,生成一幅具有新的空间、波谱和时间特征的合成图像。 遥感是不同空间、时间、波谱、辐射分辨率提供电磁波谱不同谱段的数据。由于成像原理不同和技术条件的限制,任何一个单一遥感器的遥感数据都不能全面的反映目标对象的特征,也就是有一定的应用范围和局限性。各类非遥感数据也有它自身的特点和局限性。影像数据融合技术能够实现数据之间的优势互补,也能实现遥感数据与地理数据的有机结合。数据融合技术是一门新兴的技术,具有十分广阔的应用前景。所以,研究遥感影像数据融合方法是非常必要的。 1.2研究现状及发展的趋势 1.2.1研究现状 20世纪美国学者提出“多传感器信息融合”的概念认为在多源遥感影像数据中能够提取出比单一遥感影像更丰富、更有效、更可靠的信息。之后由于军事方面的要求,使得遥感影像数据融合技术得到了很大的发展,美、英,德等国家已经研制出了实用的遥感数据融合处理的系统和软件,同时进行了商业应用。 1)、融合结构 融合的结构可分为两类:集中式和分布式。集中式融合结构:各传感器的观测数据直接被送到中心,进行融合处理,用于关联、跟踪、识别等。分布式融合结构:每个传感器独立完成关联、识别、跟踪,然后由融合中心完成配准、多源关联的融合。 2)、融合的层次 图像融合可分为:像元级融合、特征级融合和决策级融合。 像元级融合是最低级的信息融合,可以在像素或分辨单位上进行,又叫做数据级融合。它是对空间配准的遥感影像数据直接融合,然后对融合的数据进行特征提取和属性说明。 特征级融合是由各个数据源中提取特征信息进行综合分析和处理的过程,是中间层次的融合。特征级融合分为目标状态信息融合和目标特征融合。 决策级融合是在信息表示的最高层次上进行融合处理。首先将不同传感器观测同一目标获得的数据进行预处理、特征提取、识别,以建立对所观测目标的初步理论,然后通过相关处理、决策级融合判别,最终获得联合推断结果,从而为决策提供依据。

图像压缩技术介绍.

图像压缩技术介绍 由于图像和视频本身的数据量非常大,给存储和传输带来了很多不便,所以图 像压缩和视频压缩得到了非常广泛的应用。比如数码相机、USB摄像头、可视电话 、视频点播、视频会议系统、数字监控系统等等,都使用到了图像或视频的压缩技术。 常用的图像的压缩方法有以下几种: 1、行程长度编码(RLE) 行程长度编码(run-length encoding)是压缩一个文件最简单的方法之一。 它的做法就是把一系列的重复值(例如图象像素的灰度值)用一个单独的值再加上 一个计数值来取代。比如有这样一个字母序列aabbbccccccccdddddd它的行程长度编码就是2a3b8c6d。这种方法实现起来很容易,而且对于具有长重复值的串的压缩编码很有效。例如对于有大面积的连续阴影或者颜色相同的图象,使用这种方法压 缩效果很好。很多位图文件格式都用行程长度编码,例如TIFF,PCX,GEM等。 2、LZW编码 这是三个发明人名字的缩写(Lempel,Ziv,Welch),其原理是将每一个字节的值都要与下一个字节的值配成一个字符对,并为每个字符对设定一个代码。当同 样的一个字符对再度出现时,就用代号代替这一字符对,然后再以这个代号与下个 字符配对。 LZW编码原理的一个重要特征是,代码不仅仅能取代一串同值的数据,也能够代替一串不同值的数据。在图像数据中若有某些不同值的数据经常重复出现,也能找到 一个代号来取代这些数据串。在此方面,LZW压缩原理是优于RLE的。 3、霍夫曼编码 霍夫曼编码(Huffman encoding)是通过用不固定长度的编码代替原始数据来实现的。霍夫曼编码最初是为了对文本文件进行压缩而建立的,迄今已经有很多变体。它的基本思路是出现频率越高的值,其对应的编码长度越短,反之出现频率越 低的值,其对应的编码长度越长。 霍夫曼编码很少能达到8∶1的压缩比,此外它还有以下两个不足:①它必须精确地统计出原始文件中每个值的出现频率,如果没有这个精确统计,压缩的效果就 会大打折扣,甚至根本达不到压缩的效果。霍夫曼编码通常要经过两遍操作,第一 遍进行统计,第二遍产生编码,所以编码的过程是比较慢的。另外由于各种长度的 编码的译码过程也是比较复杂的,因此解压缩的过程也比较慢。②它对于位的增 删比较敏感。由于霍夫曼编码的所有位都是合在一起的而不考虑字节分位,因此增 加一位或者减少一位都会使译码结果面目全非。 4、预测及内插编码

图像压缩编码实验报告

图像压缩编码实验报告 一、实验目的 1.了解有关数字图像压缩的基本概念,了解几种常用的图像压缩编码方式; 2.进一步熟悉JPEG编码与离散余弦变换(DCT)变换的原理及含义; 3.掌握编程实现离散余弦变换(DCT)变换及JPEG编码的方法; 4.对重建图像的质量进行评价。 二、实验原理 1、图像压缩基本概念及原理 图像压缩主要目的是为了节省存储空间,增加传输速度。图像压缩的理想标准是信息丢失最少,压缩比例最大。不损失图像质量的压缩称为无损压缩,无损压缩不可能达到很高的压缩比;损失图像质量的压缩称为有损压缩,高的压缩比是以牺牲图像质量为代价的。压缩的实现方法是对图像重新进行编码,希望用更少的数据表示图像。应用在多媒体中的图像压缩编码方法,从压缩编码算法原理上可以分为以下3类: (1)无损压缩编码种类 哈夫曼(Huffman)编码,算术编码,行程(RLE)编码,Lempel zev编码。(2)有损压缩编码种类 预测编码,DPCM,运动补偿; 频率域方法:正交变换编码(如DCT),子带编码; 空间域方法:统计分块编码; 模型方法:分形编码,模型基编码; 基于重要性:滤波,子采样,比特分配,向量量化; (3)混合编码 JBIG,H.261,JPEG,MPEG等技术标准。 2、JPEG 压缩编码原理 JPEG是一个应用广泛的静态图像数据压缩标准,其中包含两种压缩算法(DCT和DPCM),并考虑了人眼的视觉特性,在量化和无损压缩编码方面综合权衡,达到较大的压缩比(25:1以上)。JPEG既适用于灰度图像也适用于彩色图像。其中最常用的是基于DCT变换的顺序式模式,又称为基本系统。JPEG 的压缩编码大致分

图像压缩技术文档

J P E G 标准是由国际标准化组织ISO和国际电话电报咨询委员会CCITT为静止图像所建立的第一个国际数字图像压缩标准,它是一个适用范围很广的通用标准,既可以用于灰度图像,又可以用于彩色图像,可以支持各种应用。例如在计算机技术中,基于JPEG 有损压缩的数字水印算法,和嵌入式系统中的JPEG 分层压缩等。在JPEG 各类图像压缩算法中,基于离散余弦变换的图像压缩编码过程称为基本顺序过程,它应用于绝大多数图像压缩场合,并且它能在图像的压缩操作中获得较高的压缩比,并且重构图像与源图像的视觉效果基本相同。 基本原理 基于DCT 顺序型工作模式的JPEG 压缩算法系统的编码器与解码器的结构如图1 所示,量化编码是在进行了二元D C T 的系数量化后,且熵编码部分使用Huffman 编码方法。 图1 系统结构图 1 色彩变换与部分数据取样 色彩变换将计算机屏幕显示使用的RGB 色彩数据按照(1 )式给定的关系,转换成JPEG

中使用的YCbCr 数据,其中Y 是颜色的亮度,CbCr 是色调。 Y=0.2999R+0.5870G+0.1140B Cb = -0.1687R-0.3313G+0.5000B+128 (1) Cr = 0.5000R-0.4187G-0.0813B+128 在取样部分,考虑到人眼对图像的亮度变化敏感,而对颜色的变化迟钝。因此,对反映颜色变化的色调信息只取其部分数据进行处理。本文的JPEG 格式采用的部分取样方式为Yuv411,即每取4 个Y 数据,只取一个Cb 数据和一个Cr 数据。因此,原数据在尚未编码时,已获得50% 的压缩。 2 利用DCT 对空间频率的变换 离散余弦变换(DCT)实现将一组光强数据转换成频率数据。在压缩时,将源图像数据分成8*8 像素构成的像块的集合。经过零偏置将每一取样值从0~255 转为-128~+127,再做DCT 处理。DCT 将每个数据单元的值转换为64 个DCT 系数Svu,其中S00 称为直流系数,其余63 个系数称为交流系数。解压缩是正向变换的反过程。D C T 和IDCT 分别由公式(2)和公式(3)实现。 770 01(21)(21)(,)()()(,)cos cos 41616i j i u j v F u v C u C v f i j ππ==++????=????????∑∑ (2) 7700 1(21)(21)(,)()()(,)cos cos 422u v x u y v f i j C u C v F u v N N ππ==++????=????????∑∑ (3) 上式中(),()C u C v = (当u ,v=0时) (),()1C u C v = (其他情况) 3 量化和熵编码 直流分量和各交流分量可用不同量化间隔量化,低频分量量化得细,高频分量量化得粗。Y 、U 、V 也可用不同的量化表,Y 细量化,U 、V 粗量化。JPEG 规范中,Y 数据和Cb 、Cr 数据各有一个8 × 8 的推荐量化表,根据具体要求可以构造专用的量化表,但量化过程和逆量化过程应使用同样的量化表。量化是在图像文件品质与压缩比例之间做一选择的重要过程,而这也就是JPEG 所谓的失真压缩方式。经量化处理后的数据,应用平均压缩比最高的Huffman 码进行熵编码。 经过上述过程后可得到压缩图像。

浅析图像压缩编码方法

Computer Knowledge and Technology 电脑知识 与技术第6卷第23期(2010年8月)浅析图像压缩编码方法 徐飞 (闽西职业技术学院,福建龙岩364021) 摘要:该文描述了图像压缩编码的概念,原理以及主要分类,介绍了目前常见的三种图像压缩编码方法的原理,特点以及简单讨论了其中两种方法的MATLAB 代码实现。 关键词:图像压缩编码;编码原理;编码分类;编码方法;MATLAB 中图分类号:TP301文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2010)23-6584-03 Analysis of the Image Compression Coding Method XU Fei (Minxi Vocational &Technical College,Longyan 364021,China) Abstract:This paper is mainly about the concept,principle and classification of image compression coding,introduces the concepts and characteristic of three kinds of image compression coding methods that are common used,and discusses how to using matlab to accomplish the two common methods which mentions in the front. Key words:image compression coding;coding principle;coding classification;coding method;MATLAB 现代社会是信息社会,随着信息技术的发展,图像信息被广泛应用于多媒体通信、计算机系统和网络中。因为对图像的要求越来越高,图像信息量也越来越大,所以在传输之前需要进行信息处理,必须采用合适的方法对其进行压缩,因此有必要对图像压缩编码方法进行研究。 1图像压缩编码 1.1概述 图像压缩编码就是在满足一定保真度和图像质量的前提下,对图像数据进行变换、编码和压缩,去除多余的数据以减少表示数字图像时需要的数据量,便于图像的存储和传输。即以较少的数据量有损或无损地表示原来的像素矩阵的技术,也称图像编码。 1.2图像压缩编码原理 图像数据的压缩机理来自两个方面:一是利用图像中存在大量冗余度可供压缩;二是利用人眼的视觉特性。 1.2.1图像数据的冗余度 1)空间冗余: 在一幅图像中规则的物体和规则的背景具有很强的相关性。 2)时间冗余:电视图像序列中相邻两幅图像之间有较大的相关性。 3)结构冗余和知识冗余: 图像从大面积上看常存在有纹理结构,称之为结构冗余。 4)视觉冗余:人眼的视觉系统对于图像的感知是非均匀和非线性的,对图像的变化并不都能察觉出来。 1.2.2人眼的视觉特性 1)亮度辨别阈值:当景物的亮度在背景亮度基础上增加很少时,人眼是辨别不出的,只有当亮度增加到某一数值时,人眼才能感觉其亮度有变化。人眼刚刚能察觉的亮度变化值称为亮度辨别阈值。 2)视觉阈值:视觉阈值是指干扰或失真刚好可以被察觉的门限值,低于它就察觉不出来,高于它才看得出来,这是一个统计值。3)空间分辨力:空间分辨力是指对一幅图像相邻像素的灰度和细节的分辨力,视觉对于不同图像内容的分辨力不同。 4)掩盖效应:“掩盖效应”是指人眼对图像中量化误差的敏感程度,与图像信号变化的剧烈程度有关。 1.3图像压缩编码的分类 根据编码过程中是否存在信息损耗可将图像编码分为: 1)无损压缩:又称为可逆编码(Reversible Coding),解压缩时可完全回复原始数据而不引起任何失真; 2)有损压缩:又称不可逆压缩(Non-Reversible Coding),不能完全恢复原始数据,一定的失真换来可观的压缩比。 根据编码原理可以将图像编码分为: 1)熵编码:熵编码是编码过程中按熵原理不丢失任何信息的编码。熵编码基本原理是给出现概率大的信息符号赋予短码字,出收稿日期:2010-06-10 作者简介;徐飞(1982-),男,福建龙岩人,闽西职业技术学院,助教,理学学士,主要研究方向为数字图象,软件开发,软件测试。ISSN 1009-3044Computer Knowledge and Technology 电脑知识与技术Vol.6,No.23,August 2010,pp.6584-6586,6589E-mail:eduf@https://www.360docs.net/doc/062153223.html, https://www.360docs.net/doc/062153223.html, Tel:+86-551-56909635690964

Matlab的图像压缩技术

Matlab的图像压缩技术 一.目的要求 掌握Matlab图像图像压缩技术原理和方法。理解有损压缩和无损压缩的概念,了解几种常用的图像压缩编码方式,利用matlab进行图像压缩算法验证。二.实验内容 1、观察颜色映像矩阵的元素 >> hot(8) ans = 0.3333 0 0 0.6667 0 0 1.0000 0 0 1.0000 0.3333 0 1.0000 0.6667 0 1.0000 1.0000 0 1.0000 1.0000 0.5000 1.0000 1.0000 1.0000 数据显示第一行是1/3红色,最后一行是白色。 2、pcolor显示颜色映像 >> n=16; >> colormap(jet(n)); >> pcolor([1:n+1;1:n+1]); >> title('Using Pcolor to Display a Color )Map'); 图2 显示颜色映像

3、colorbar显示当当前坐标轴的颜色映像>> [x,y,z]=peaks; >> mesh(x,y,z); >> colormap(hsv); >> axis([-3 3 -3 3 -6 8]); >> colorbar; 图3 显示当前坐标轴的颜色映像4、图像格式转换 g=rgb2gray(I); g=rgb2gray(I); >> imshow(g),colorbar; 图4-1 原图像saturn.png

图4-2转换后的图像 5、求解图像的二唯傅里叶频谱 I=imread('cameraman.tif'); >> imshow(I) >> J=fftshift(fft2(I)); >> figure; >> imshow(log(abs(J)),[8,10]) 图5-1 原图像cameraman.png

多媒体压缩技术

多媒体压缩技术 为什么会出现多媒体压缩技术 在多媒体计算系统中,信息从单一媒体转到多种媒体;若要表示,传输和处理大量数字化了的声音/图片/影像视频信息等,数据量是非常大的。如果不进行处理,计算机系统几乎无法对它进行存取和交换。因此,在多媒体计算机系统中,为了达到令人满意的图像、视频画面质量和听觉效果,必须解决视频、图像、音频信号数据的大容量存储和实时传输问题。解决的方法,除了提高计算机本身的性能及通信信道的带宽外,更重要的是对多媒体进行有效的压缩。 为什么多媒体数据能够被压缩 多媒体数据之所以能够压缩,是因为视频、图像、声音这些媒体具有很大的压缩力。以目前常用的位图格式的图像存储方式为例,在这种形式的图像数据中,像素与像素之间无论在行方向还是在列方向都具有很大的相关性,因而整体上数据的冗余度很大;在允许一定限度失真的前提下,能对图像数据进行很大程度的压缩。 多媒体压缩数据的方法有哪些? 根据解码后数据与原始数据是否完全一致进行分类,压缩方法可被分为有失真编码和无失真编码两大类。 有失真压缩法会压缩了熵,会减少信息量,而损失的信息是不能再恢复的,因此这种压缩法是不可逆的。无失真压缩法掉或减少数据中的冗余,但这些冗余值是可以重新插入到数据中的,因此冗余压缩是可逆的过程。 无失真压缩是不会产生失真。从信息主义角度讲,无失真编码是泛指那种不考虑被压缩信息性质和压缩技术。它是基于平均信息量的技术,并把所有的数据当做比特序列,而不是根据压缩信息的类型来优化压缩。也就是说,平均信息量编码忽略被压缩信息主义内容。在多媒体技术中一般用于文本、数据的压缩,它能保证百分之百地恢复原始数据。但这种方法压缩比较低,如LZW编码、行程编码、霍夫曼(Huffman)编码的压缩比一般在2:1至5:1之间。 数据压缩技术包括图像、视频和音频信号的压缩,文件存储和利用。图像压缩一直是技术热点之一,是计算机处理同像和视频以及网络传输的重要基础,目前ISO制订了两个压缩标准即JPEG和MPEG,同时使计箅机实时处理音频、视频信息,以保证播高质量的视频、音频节目。 按照压缩方法的原理分类 根据编码原理进行分类,大致有编码、变换编码、统计编码、分析-合成编码、混合编码和其他一些编码方法。其中统计编码是无失真的编码,其他编码方法基本上都是有失真的编码。 预测编码是针对空间冗余的压缩方法,其基本思想是利用已被编码的点的数据值,预测邻近的一个像素点的数据值。预测根据某个模型进行。如果模型选取得足够好的话,则只需存储和传输起始像素和模型参数就可代表全部数据了。按照模型的不同,预测编码又可分为线性预测、帧内预测和帧间预测。 变换编码也是针对空间冗余和时间冗余的压缩方法。其基本思想是将图像的光强矩阵(时域信号)变换到系统空间(频域)上,然后对系统进行编码压缩。在空间上具有强相关性的信号,反映在频域上是某些特定区域内的能量常常被集中在一起,或者是系数矩阵的发布具有某些规律。可以利用这些规律,分配

引入视觉注意机制可变分辨率的遥感图像压缩

2014,50(20)1引言遥感图像的发展极大地拓宽了人类的视野和视觉能力,因其具有作用距离远、覆盖范围广、执行效率高等方面的优点,在农业、军事、环境、水文、大气等方面都有着巨大的应用前景。随着遥感技术的迅速发展,所获得的图像分辨率越来越高,而目前的数据传输速率无法满足要求,这需要对遥感图像压缩处理。由于遥感图像的相关性较弱,纹理细节丰富信息量大,采用传统的算法都存在着不同程度上的局限性,如差分脉冲编码调制压缩率不高;矢量量化方法的计算复杂度随着图像的维数的上升而急剧增加;JPEG 存在方 块效应等。图像变换编码大多采用小波变换编码[1-2],这是一种基于块的编码方法,对内存要求低,可并行处理,但要将图像分成很多小方块,在压缩比略高时就出现方块,丢失图像的一些细节信息,因而在对图像清晰度要求较高时,压缩率有限。 然而,由于遥感图像的覆盖范围广的特点,图像中 包含了大量的山川、农田、湖泊、草原等区域,而真正有意义的目标如道路、桥梁、机场占的比例很小[3],所以如果对不重要的区域采用较高的压缩比,同时对重要的目引入视觉注意机制可变分辨率的遥感图像压缩 魏龙生,罗大鹏,王新梅 WEI Longsheng,LUO Dapeng,WANG Xinmei 中国地质大学(武汉)机械与电子信息学院,武汉430074 Faculty of Mechanical and Electronic Information,China University of Geosciences,Wuhan 430074,China WEI Longsheng,LUO Dapeng,WANG Xinmei.Variable resolution remote sensing image compression based on visual attention https://www.360docs.net/doc/062153223.html,puter Engineering and Applications,2014,50(20):5-9. Abstract :Image compression is one of important research fields in remote sensing image processing.Existing compression methods either miss important details or adopt low compression rate,which can not meet the actual needs of the application and it is difficult to achieve real-time processing requirements.This paper proposes a remote sensing image compression method based on visual attention mechanism.Various compression ratios are adopted according to the different saliency regions.By this method,it not only achieves high compression ratios for entire image,but also keeps high resolution for important regions.Experimental results indicate that in first few saliency regions,the image compression performance indicators of the method are better than that of conventional methods. Key words :visual attention;remote sensing image;compression encoding;variable resolution 摘要:图像压缩是遥感图像处理的重要研究领域,现有的压缩方法要么丢失重要的细节信息,无法满足实际的应用需要,要么压缩率过低,难以达到实时处理的要求。将视觉注意机制引入到遥感图像压缩中,对不同的显著性区域采用不同的压缩率,这样不仅可以对整个遥感图像达到一个高的压缩率,而且还可以保持重要区域的高分辨率,实现了可变分辨率的图像压缩。实验结果表明在前几个显著性区域中,该方法得到的图像压缩性能指标优于传统压缩方法得到的性能指标。 关键词:视觉注意;遥感图像;压缩编码;可变分辨率 文献标志码:A 中图分类号:TP391.41doi :10.3778/j.issn.1002-8331.1401-0222 基金项目:中央高校基本科研业务费专项资金(No.CUG110818,No.CUGL130223);国家自然科学基金(No.61302137);湖北省自 然科学基金(No.2013CFB403)。 作者简介:魏龙生(1981—),男,博士,讲师,主要研究方向:视觉注意、图像处理、遥感影像解译等;罗大鹏(1978—),男,博士,副 教授,主要研究方向:计算机视觉、模式识别与智能系统、机器学习;王新梅(1979—),女,博士,讲师,主要研究方向:时 滞系统稳定性分析与控制、人工智能与专家系统、视觉伺服。E-mail :weilongsheng@https://www.360docs.net/doc/062153223.html, 收稿日期:2014-01-15修回日期:2014-05-08文章编号:1002-8331(2014)20-0005-05 CNKI 网络优先出版:2014-05-22,https://www.360docs.net/doc/062153223.html,/kcms/doi/10.3778/j.issn.1002-8331.1401-0222.html Computer Engineering and Applications 计算机工程与应用 5

多媒体图像压缩技术

多媒体图像压缩技术 2010级电子信息科学与技术刘小辉2010271022 摘要:随着计算机多媒体技术的不断发展,人们期望更高性能的图像压缩技术的出现。图像压缩是用最少的数据量来表示尽可能多的原图像的信息。多媒体数据压缩技术是现代网络发展的关键性技术之一。由于图像和声音信号中存在各种各样的冗余,为数据压缩提供了可能。数据压缩技术有无损压缩缩和有损压缩两大类,这些压缩技术又各有不同的标准。 Abstract:With the ever-growing multimedia technology, people are looking for ward to new image compression technologies with better performances. Image compression with the least amount of data is represented as much information of original image .Multimedia data compression technology is the modern network development of the key technology of. Because of the image and sound signal in the presence of various kinds of redundancy, compression of data is possible. Data compression technology of lossless and lossy compression two categories, these compression techniques and different standards. 关键字(Keyword):多媒体数据压缩技术(Multimedia data compression technology) 无损压缩和有损压缩(Lossless and lossy compression) 图像和声音信号(The image and sound signal) 最少的数据量(The least amount of data) 随着计算机多媒体技术和通信技术的日益发展,以及网络的迅速普及,图像数据信息以

图像压缩技术的综述

题目:图像压缩技术的综述 学生姓名:徐欢学号: 系别:计算机与信息学院专业:计算机科学与技术 入学年份:年月 导师姓名:陈蕴谷职称学位:讲师硕士研究生 导师所在单位:中国科学院合肥物质研究院 完成时间年月 .引言 随着多媒体技术和通讯技术的不断发展,多媒体娱乐、信息高速公路等不断对信息数据的存储和传输提出了更高的要求,也给现有的有限带宽以严峻的考验,特别是具有庞大数据量的数字图像通信,更难以传输和存储,极大地制约了图像通信的发展,因此图像压缩技术受到了越来越多的关注。图像压缩的目的就是把原来较大的图像用尽量少的字节表示和传输,并且要求复原图像有较好的质量。利用图像压缩,可以减轻图像存储和传输的负担,使图像在网络上实现快速传输和实时处理。 图像数据是用来表示图像信息的,如果不同的方法为表示相同的信息使用了不同的数据量,那么使用较多数据量的方法中,有些数据必然代表了无用的信息,或者是重复的表示了其他数据表示的信息,前者成为数据冗余,后者成为不相干信息。图像压缩编码的主要目的,就是通过删除冗余的或者是不相干的信息,以尽可能地的数码率来存储和传输数字图像数据。 图像压缩编码技术可以追溯到年提出的电视信号数字化,到今天已经有多年的历史了。在此期间出现了很多种图像压缩编码方法,特别是到了年代后期以后,由于小波变换理论,分形理论,人工神经网络理论,视觉仿真理论的建立,图像压缩技术得到了前所未有的发展,其中分形图像压缩和小波图像压缩是当前研究的热点。本文对当前最为广泛使用的图像压缩算法进行综述,讨论了它们的优缺点以及发展前景。 图像编码基础 图像编码压缩是指在满足一定图像质量的条件下,用尽可能少的数据量来表示图像。编码技术比较系统的研究始于信息论,从此理论出发可以得到数据压缩的两种基本途径。一种是联合信源的冗余度也寓于信源间的相关性之中,去除他

多媒体数据压缩技术综述

南昌大学研究生(工程硕士)2006~2007学年第二学期 期末考试试卷 课程名称:《多媒体技术》专业:软件工程 学生姓名:学号:C2007271 学院:信息工程学院得分: 任课教师签:洪春勇时间:2007.8 多媒体数据压缩技术综述 摘要:本文侧重介绍多媒体各种数据类型和数据描述,讨论数据

压缩技术在各种媒体数据上的应用及发展趋势。 关键词:多媒体数据、数据压缩、JPEG、MPEG-4、发展趋势、一、引言 多媒体在我国的定义是:能对多种载体(媒介)上的信息和多种存储体(媒介)上的信息进行处理的技术。多媒体传统关键技术主要集中在以下四类中:数据压缩技术、大规模集成电路(VLSI)制造技术、大容量的光盘存储器(CD-ROM)、实时多任务操作系统。因为这些技术取得了突破性的进展,多媒体技术才得以迅速的发展。网络技术的发展使多媒体技术的应用空间得到了快速拓展。但是网络现状的局限性也使得各种多媒体技术应用受到制约,因此对于多媒体数据的压缩技术显得非常重要和关键。 二、多媒体数据类型及其数据描述 (一)多媒体数据类型 1.文字 文字是人与计算机之间进行信息交换的主要媒体。在计算机发展的早期,比较实用的终端为一般文字终端,在屏幕上显示的都是文字信息。由于人们在现实生活中用语言进行交流,所以开始时文字终端比较流行,但是后来出现了图形、图像、声音等媒体,这样也就相应地出现了多种终端设备。在现实世界中,文字是人们进行通信的主要形式,文字包括西文与中文。在计算机中,文字用二进制编码表示,即使用不同的二进制编码来代表不同的文字。

2.音频 音频(Audio)指的是20HZ~20kHz的频率范围,但实际上“音频”常常被作为“音频信号”或“声音”的同义语,是属于听觉类媒体,主要分为波形声音、语音和音乐。 3.视觉媒体 能够利用视觉传递信息的媒体都是视觉媒体。位图图像、矢量图像、动态图像、符号等都是视觉媒体。 4.动画 动画是指运动的画面,动画在多媒体中是一种非常有用的信息交换工具。计算机动画的研究始于20世纪60年代初期。1963年Bell实验室制作了第一部计算机动画片。最初主要集中在二维动画的研制,作为示教和辅助制作传统动画片之用。三维计算机动画的研究始于20世纪70年代初,但真正进入实用化还是80年代中后期。随着具有实时处理能力的超级图形工作站的出现,以及三维造型技术、真实感图形生成技术的迅速发展,推出了一些可生成具有高逼真度视觉效果的实用化、商品化的三维动画系统。20世纪90年代初,计算机动画技术成功地应用于电影特技,取得了出色的成就,由此可见计算机动画技术的重要意义。(二)多媒体数据的描述 1.音频文件 在多媒体声音处理技术中,最常见的几种声音存储格式是:WAVE波形文件,MIDI音乐数字文件和目前非常流行的MP3

遥感图像融合的应用研究

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/062153223.html, 遥感图像融合的应用研究 作者:付和 来源:《科技创新导报》2011年第09期 摘要:针对遥感测绘工程实际应用中的图像融合技术需求,本论文重点对遥感图像融合技术进行了分析研究,在简单介绍了遥感图像融合的基础上,重点对遥感图像融合实际应用进行了分析,探讨了面向特征信息的多源图像融合模型,并给出了遥感图像融合技术在遥感测绘工程中的实际应用,对于进一步提高遥感测绘工程的应用水平具有一定借鉴意义。 关键词:遥感测绘工程图像融合 中图分类号:P237 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)03(c)-0001-01 1 引言 本论文重点对多源遥感图像融合展开分析研究,以期从中找到可靠有效的遥感图像融合方法,并以此和广大同行分享。 2 遥感图像融合概述 图像融合是数据融合的一种重要形式。对于多源遥感数据,融合的定义可描述为:将不同类型传感器获取的图像数据经预处理后,采用一定的算法将各幅图像中所包含的信息优势或互补 性信息有机地结合起来,以产生新的数据,来获得对同一事物或目标的更客观、更本质的认识。从而大大提高融合图像的信息含量并使其在特征提取、分类、目标识别以及目视效果等方面更为有效。 按照数据抽象的三个层次,融合可分为三级,即象素级融合、特征级融合和决策级融合。 像素级融合是指将配准后的图像对象素点直接进行融合。例如,加、乘、梯度、线性平 均、比值、多元回归等运算。一般来说,融合的结果可以得到一幅信息含量更大、更全面的图像,有利于下一步的图像分析和理解。像素级融合对传感器配准的精度要求较高。其优点是保 留了尽可能多的信息,具有较高精度。缺点是处理信息量大、费时、实时性差。 特征级融合是指将经过配准的数据先进行特征提取,然后进行关联处理,使每一种传感器得到同一目标的特征向量,最后融合这些特征向量,进行图像分类或目标识别。一般来说,提取的特

遥感图像的压缩与解码

存档编号 North China University of Water Resources and Electric Power 毕业设计 题目遥感图像的压缩与解码 学院资源与环境学院 专业地理信息系统 姓名李松青 学号201101014 指导教师许德合 完成时间2015.05

独立完成与诚信声明 本人郑重声明:所提交的毕业设计是本人在指导教师的指导下,独立工作所取得的成果并撰写完成的,郑重确认没有剽窃、抄袭等违反学术道德、学术规范的侵权行为。文中除已经标注引用的内容外,不包含其他人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 毕业设计(论文)作者签名:指导导师签名: 签字日期:签字日期:

毕业设计(论文)版权使用授权书 本人完全了解华北水利水电学院有关保管、使用毕业设计(论文)的规定。特授权华北水利水电大学可以将毕业设计(论文)的全部或部分内容公开和编入有关数据库提供检索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段复制、保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交毕业设计(论文)原件或复印件和电子文档(涉密的成果在解密后应遵守此规定)。 毕业设计(论文)作者签名:导师签名: 签字日期:签字日期:

目录 摘要 ................................................................................................................................................... I Abstract ............................................................................................................................................. I I 第一章绪论 (1) 1.1 引言 (1) 1.2 国内外研究现状 (1) 1.3 选题目的及意义 (2) 1.4 研究内容及技术路线 (3) 1.4.1 研究内容 (3) 1.4.2 技术路线 (3) 第二章遥感图像数据结构 (4) 第三章遥感图像压缩编码 (7) 3.1 游程长度编码 (9) 3.1.1 游程长度编码原理 (9) 3.1.2 游程长度编码模型 (9) 3.1.3 游程长度编码的实现过程 (10) 3.1.4 分析与评价 (15) 3.2 块式编码 (16) 3.2.1 块式编码原理 (16) 3.2.2 块式编码模型 (16) 3.2.3 块式编码的实现过程 (17) 3.2.4 分析与评价 (21) 3.3 四叉树编码 (22) 3.3.1 四叉树编码原理 (22)

相关文档
最新文档