圖像通信第四章

1、靜止圖像編碼靜止圖像編碼第四章第四章李春雷電子信息學(xué)院目錄目錄v 4.1 概述v 4.2 二值圖像編碼l4.2.1 行程長度編碼l4.2.2 二值圖像的方塊編碼v 4.3 灰度圖像編碼l4.3.1 抖動編碼l4.3.2 塊截止編碼l4.3.3 比特面編碼l4.3.4 漸進編碼4.4 JPEG壓縮標準4.1 4.1 概述概述v 靜止圖像 信源靜止的照片、一幀圖像v 靜止圖像編碼 希望解碼出來的圖像與原始圖像的近似度盡量高，即提高的圖像清晰度。v 靜止圖像傳輸 編碼器要求能提供靈活的數(shù)據(jù)組織和表示功能，如漸進傳輸方式等。另外，編碼碼流還需要能夠適應(yīng)抗誤碼傳輸?shù)囊蟆?.1 4.1 概述概述4.1

2、4.1 概述概述4.2 4.2 二值圖像編碼二值圖像編碼v二值圖像編碼4.2 4.2 二值圖像編碼二值圖像編碼44.2 4.2 二值圖像編碼二值圖像編碼4.2 4.2 二值圖像編碼二值圖像編碼4.2 4.2 二值圖像編碼二值圖像編碼4.2 4.2 二值圖像編碼二值圖像編碼v4.2.2 二值圖像的方塊編碼4.2 4.2 二值圖像編碼二值圖像編碼4.2 4.2 二值圖像編碼二值圖像編碼44.2 4.2 二值圖像編碼二值圖像編碼44.2 4.2 二值圖像編碼二值圖像編碼4.2.3 JBIG標準 JBIG，1993制定的二值圖像壓縮編碼標準具有的特征：1）高壓縮性能 自適應(yīng)編碼方法，印刷文字5倍，灰度

3、效果圖230倍2）可實現(xiàn)累進編碼 生成原始圖像的半分辨率圖像3）適應(yīng)灰度和彩色圖像的無失真編碼 將圖像分解為比特面，對每個比特面分別進行編碼。比特深度為6，比特深度為8時，存在區(qū)別4.2 4.2 二值圖像編碼二值圖像編碼4.2.3 JBIG標準三種模式： 逐層、逐層兼容、單層順序 1）累進編碼模式：發(fā)送端由低分辨率到高分辨率掃描多幅圖片，累進傳輸，直至達到令人滿意的中間分辨率。 2）兼容的累進/順序編碼：累進編碼用于分辨率可變的顯示有效，對于硬復(fù)制輸出需要一步到位，為了兼容兩種模式，JBIG算法將各分辨率層次和圖像劃分為很窄的帶，分別進行壓縮。 3）單層編碼：將JBIG方法中分辨率倍增級數(shù)設(shè)為

4、0，使累進編碼不起作用。4.2 4.2 二值圖像編碼二值圖像編碼v JBIG編、解碼基本框圖如圖4.5所示：分辨率減少和分辨率減少和差分層編碼差分層編碼分辨率減少和分辨率減少和差分層編碼差分層編碼最低分辨最低分辨率編碼率編碼差分層解碼差分層解碼差分層解碼差分層解碼最低層解碼最低層解碼4.2 4.2 二值圖像編碼二值圖像編碼v 分辨率減少模塊 JBIG分辨率減少的過程，是按水平和垂直分辨率都縮小1/2的方式進行的分辨率分辨率減少減少自適應(yīng)算自適應(yīng)算法編碼法編碼典型預(yù)典型預(yù)測器測器確定性確定性預(yù)測預(yù)測自適應(yīng)自適應(yīng)模版模版模式模式模版模版ATMOVEDPVALUELNTPTPVALUE4.2 4.2

5、 二值圖像編碼二值圖像編碼v 差分層編碼模塊 差分層編碼為解碼器從低分辨率圖像恢復(fù)高分辨率圖像提供必要的編碼信息。 典型預(yù)測器用以幫助確定當前的一個低分辨率像素和對應(yīng)的4個高分辨率像素是否相等。 確定性預(yù)測器用以確定當前的一個高分辨率像素是否可由其某種鄰域內(nèi)的像素唯一確定。 以上兩種情況存在時，算數(shù)編碼器都不必對相應(yīng)的高分辨率像素編碼。4.2 4.2 二值圖像編碼二值圖像編碼v 低分辨率層的編碼 最低分辨率層編碼器與差分編碼器結(jié)構(gòu)大致相同，但僅涉及一個分辨率層，所有不再需要確定性預(yù)測器模塊。自適應(yīng)算自適應(yīng)算法編碼法編碼典型預(yù)典型預(yù)測器測器自適應(yīng)自適應(yīng)模板模板模式模式模板模板ATMOVESLNT

6、PTPVALUE4.3 4.3 灰度圖像編碼灰度圖像編碼44.3 4.3 灰度圖像編碼灰度圖像編碼4.3 4.3 灰度圖像編碼灰度圖像編碼4.3 4.3 灰度圖像編碼灰度圖像編碼4.3 4.3 灰度圖像編碼灰度圖像編碼4.3 4.3 灰度圖像編碼灰度圖像編碼4.3 4.3 灰度圖像編碼灰度圖像編碼 抖動編碼方法主要用于早期圖像處理中用于圖像打印。對于抖動后得到的二值圖像，還可以用前述的二值圖像編碼，以便獲得進一步的數(shù)據(jù)壓縮。4.3 4.3 灰度圖像編碼灰度圖像編碼v 4.3.2 塊截止編碼4.3 4.3 灰度圖像編碼灰度圖像編碼4.3 4.3 灰度圖像編碼灰度圖像編碼4.3 4.3 灰度圖像編

7、碼灰度圖像編碼4.3 4.3 灰度圖像編碼灰度圖像編碼v4.3 4.3 灰度圖像編碼灰度圖像編碼v4.3 4.3 灰度圖像編碼灰度圖像編碼v4.3 4.3 灰度圖像編碼灰度圖像編碼v4.3 4.3 灰度圖像編碼灰度圖像編碼v4.3 4.3 灰度圖像編碼灰度圖像編碼v 4.3.3 比特面編碼4.3 4.3 灰度圖像編碼灰度圖像編碼v 4.3.3 比特面編碼4.3 4.3 灰度圖像編碼灰度圖像編碼v4.3.3 比特面編碼4.3 4.3 灰度圖像編碼灰度圖像編碼v 4.3.3 比特面編碼4.3 4.3 灰度圖像編碼灰度圖像編碼v 4.3.4 漸進編碼4.3 4.3 灰度圖像編碼灰度圖像編碼v 4.3

8、.4 漸進編碼4.3 4.3 灰度圖像編碼灰度圖像編碼v 4.3.4 漸進編碼4.3 4.3 灰度圖像編碼灰度圖像編碼v 4.3.4 漸進編碼4.3 4.3 灰度圖像編碼灰度圖像編碼v 4.3.4 漸進編碼4.3 4.3 灰度圖像編碼灰度圖像編碼v 4.3.4 漸進編碼4.3 4.3 灰度圖像編碼灰度圖像編碼v 4.3.4 漸進編碼4.3 4.3 灰度圖像編碼灰度圖像編碼v 4.3.4 漸進編碼4.3 4.3 灰度圖像編碼灰度圖像編碼v 4.3.4 漸進編碼4.3 4.3 灰度圖像編碼灰度圖像編碼v 4.3.4 漸進編碼4.3 4.3 灰度圖像編碼灰度圖像編碼v 4.3.4 漸進編碼4.3 4

9、.3 灰度圖像編碼灰度圖像編碼v 4.3.4 漸進編碼4.4 JPEG4.4 JPEG標準標準v 4.4.1 JPEG標準概述 JPEG是聯(lián)合圖像專家組（Joint Photographic Expert Group）的簡稱。 從事靜態(tài)圖像壓縮標準制定的委員會。采樣JPEG表示靜態(tài)圖像壓縮標準，國家標準號為ISO/IEC 10918。JPEG 的主要特點如下： (1)壓縮比高，壓縮質(zhì)量比較好，圖像主觀質(zhì)量的損傷難以察覺. (2) 有多個參數(shù)，用戶能得到所需的壓縮比或圖像質(zhì)量. (3) 無論連續(xù)色調(diào)圖像的維數(shù)、彩色空間、像素寬高比或其它特征 如何，都能得到良好的壓縮效果. (4) 處理速度快，且

10、有成熟的價格低廉的硬件電路支持. (5) 有四種運行模式:順序模式；漸進模式；無損模式；分級模式4.4 JPEG4.4 JPEG標準標準 JPEG 標準在壓縮與解碼的處理過程中，可以采用無損和有損兩種方式； 使用者能夠根據(jù)需要調(diào)整壓縮參數(shù)，以盡量減少圖像質(zhì)量的降低而使壓縮比增大； 它具有適中的計算復(fù)雜度，從而使得壓縮算法既可以用軟件實現(xiàn)，也可以用硬件實現(xiàn)，并具有較好的實用性能。v JPEG標準定義了三種編碼系統(tǒng)基于DCT的有損編碼基本系統(tǒng)用于高壓縮比、高精度或漸進重建應(yīng)用的擴展編碼系統(tǒng)用于無失真應(yīng)用場合的無損系統(tǒng)4.4 JPEG4.4 JPEG標準標準v 4.4.2 JPEG 標準的基本框架

11、JPEG 標準中定義了三個基本要素編碼器、解碼器與交換格式.1.編碼器 編碼器是編碼處理的實體，如圖4.20 所示，其輸入是數(shù)字原圖像以及各種表格定義，輸出是根據(jù)一組指定過程產(chǎn)生的壓縮圖像數(shù)據(jù)。圖圖4.204.20 JPEGJPEG編碼器編碼器4.4 JPEG4.4 JPEG標準標準2.解碼器 解碼器是解碼處理的實體，如圖4.21 所示，其輸入是壓縮圖像數(shù)據(jù)以及各種表格定義，輸出是根據(jù)一組指定過程產(chǎn)生的重建圖像數(shù)據(jù)。圖圖4.214.21 JPEGJPEG解碼器解碼器4.4 JPEG4.4 JPEG標準標準3.交換格式 交換格式如圖4.22所示，是壓縮圖像數(shù)據(jù)的表示，包括了編碼中使用的所有表格。

12、交換格式用于不同應(yīng)用環(huán)境之間 JPEG標準包含四種編碼模式，每種模式中有規(guī)定了幾種編解碼器，這些編碼器的主要差別在于：1）采樣精度不同；2）熵編碼方法不同。圖圖4.224.22 JPEGJPEG的交換方式的交換方式4.4 JPEG4.4 JPEG標準標準4.4 JPEG4.4 JPEG標準標準v 4.4.3 基于DCT的編碼過程 基于DCT的編碼模式的核心過程如圖4.23 所示，此處表示的是單個圖像分量(灰度圖像)壓縮的情況。 基于DCT壓縮的本質(zhì)，是針對灰度圖像樣本8X8的子塊數(shù)據(jù)流進行的。對于彩色圖像，將其各個分量看作多層的灰度圖像進行壓縮，可以一個分量一個分量地處理，也可以按8 X 8

13、的塊依次交替進行。4.4 JPEG4.4 JPEG標準標準v 4.4.3 基于DCT的編碼過程4.4 JPEG4.4 JPEG標準標準1.數(shù)據(jù)單元 分割成相互不重疊的88 的子塊； 對于彩色圖像，JPEG 分別壓縮圖像的每個分量。人眼對亮度的細小變化很敏感，而對色度則不然。壓縮前可轉(zhuǎn)換為YUV格式。 在對圖像各分量采樣時，可以采用不同的采樣頻率，這種技術(shù)稱為二次采樣。對Y分量的采樣頻率高于對U、V 分量的采樣頻率。采樣方案：YUV422、YUV411。 4.4 JPEG4.4 JPEG標準標準2. DCT變換 每一個數(shù)據(jù)單元通過前向DCT變換成64個DCT系數(shù), 其中包含一個直流分量DC系數(shù)(

14、即F(O，0)和63個交流AC系數(shù)。 JPEG 標準是開放式的，可以采用任何一種快速DCT算法112001( , )( , )cos(21) cos(21) 2 ()(1,2,1;1,2,1)MNxyC u vf x yxuyvMNuNvN 1121111( , )(0,0)( , )cos(21) cos(21) 2 ()(0,1,2,1;0,1,2,1)MNuvf x yCC u vxuyvMNMNxMyN4.4 JPEG4.4 JPEG標準標準 在JPEG基本系統(tǒng)中，f(x,y)為8bit像素，取值范圍為0-255?？汕蟪鯠C 系數(shù)F(0,0) 的取值范圍為0-2040,是圖像均值的8倍

15、. 對以無符號數(shù)表示的具有P位精度的輸入數(shù)據(jù)，在DCT 前要先將其減去2p-1 ，轉(zhuǎn)換成有符號數(shù)。在JPEG 基本系統(tǒng)中，各分量均為P =8 ， 因而輸入像素f(x,y)的動態(tài)范圍由0-255 偏移至-128127。4.4 JPEG4.4 JPEG標準標準3.量化 88圖像子塊通過DCT變換后，其低頻分量主要集中在左上角，高頻分量分布在右下角。 由于人眼對高頻分量遠沒有對低頻分量敏感，大量的圖像信息(如亮度)主要包含在低頻中，所以編碼時，可以忽略圖像的高頻分量，從而在視覺損失很小的情況下達到壓縮的目的。 要將高頻分量去掉，就要用到量化，它是產(chǎn)生信息損失的根源.4.4 JPEG4.4 JPEG標

16、準標準 量化過程就是每個DCT系數(shù)除以各自的量化步長并取整，得到量化系數(shù): 取整采用四舍五入的方式。反量化則是在解碼器中恢復(fù)DCT系數(shù)的過程。對于DCT 變換后的64 個系數(shù)，利用量化表中相對應(yīng)的64 個數(shù)值(量化步長進行均勻量化(線性量化)，實現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)的實際壓縮。4.4 JPEG4.4 JPEG標準標準v 量化表4.4 JPEG4.4 JPEG標準標準v 量化4.4 JPEG4.4 JPEG標準標準4. DC系數(shù)和AC系數(shù)掃描 在量化之后，DCT系數(shù)還要經(jīng)過兩種數(shù)據(jù)變換，以適應(yīng)于用熵編碼進一步壓縮數(shù)據(jù)的目的。 直流(DC)系數(shù)反映了8X8子塊內(nèi)64個像素均值的度量，它包含了整個圖像總能量的

17、重要部分。交流系數(shù)反映了塊內(nèi)圖像的紋理變化。 因此將DC系數(shù)和其余63個交流(AC) 系數(shù)分別編碼。 4.4 JPEG4.4 JPEG標準標準 DC系數(shù)之間具有很強的相關(guān)性，使用一維前值預(yù)測，即用前一個子塊的DC系數(shù)預(yù)測當前子塊的DC系數(shù)。 63 個交流系數(shù)則用“Zig-zag”之字形掃描轉(zhuǎn)換成一維序列，如圖4.24(b)所示，編碼順序為箭頭所示的方向。 “Zig - zag”掃描可以使低頻系數(shù)出現(xiàn)在高頻系數(shù)前面，有利于熵編碼的進行。AC 系數(shù)和DC 系數(shù)均為二進制補碼表示的整數(shù)。4.4 JPEG4.4 JPEG標準標準 63個AC系數(shù)行程編碼的碼字用兩個字節(jié)來表示，這里記為Symble-1和

18、Symble-2。如圖4.25 所示。 Symble-1包括了兩個值：行程和比特數(shù)，用(行程數(shù)，比特數(shù))表示 當最后一個零行程包含最后一個第63 個)AC 系數(shù)時，用特殊的Symble-1, (0，0)來表示EOB。4.4 JPEG4.4 JPEG標準標準v 熵編碼 JPEG熵編碼方法有兩種：霍夫曼編碼、算術(shù)編碼 前者使用霍夫曼碼表，而后者使用算術(shù)碼的條件碼表。在所有的工作模式中，兩種方法均可選用. 霍夫曼編碼: 在進行霍夫曼編碼前，首先要計算各符號的概率，因而必須經(jīng)過兩次掃描，影響編碼速度。在JPEG 的具體實現(xiàn)中采用了查表方式，在大量實際圖像測試結(jié)果的基礎(chǔ)上生成了霍夫曼碼表，編碼時只需直接

19、查表即可。編碼時，DC系數(shù)、AC系數(shù)、亮度、色度共需要4 個編碼表。4.4 JPEG4.4 JPEG標準標準1)直流系數(shù)編碼 用前一塊DCi-1作為對本塊DCi 的預(yù)測值Pred。再對差值Diff= DCi-Pred 進行無失真編碼。 若DC系數(shù)的動態(tài)范圍為-1024 +1023. 則Diff 的動態(tài)范圍可達-2047+2047。如果給每個值賦予一個碼字，則碼表過于龐大。 JPEG采用“前綴碼(SSSS) +尾碼“：前綴碼指名偽碼的有效位數(shù)，用標準的的霍夫曼編碼; 尾碼則直接采用B位自然二進制碼。4.4 JPEG4.4 JPEG標準標準 DC 系數(shù)為圖像均值的8倍，最大值不會超過8255=20

20、40. 故SSSS 值的范圍為011。其碼表有12 項，如表4. 6 所示：4.4 JPEG4.4 JPEG標準標準v4.4 JPEG4.4 JPEG標準標準 對于亮度編碼，Diff=17。因17落入(-31，-16,16, ,31)區(qū)間，查表4.6 得SSSS=5，其前綴碼字為“110”；5 位尾碼為17的二進制原碼10001，從而Diff = 17的編碼為“11010001”。 如果Diff=-17，5位尾碼則為17的二進制反碼01110，從而Diff =-17的編碼為“11001110”。 解碼時，由前綴碼110知尾碼為5位碼。若碼字是10001，因其最高位為1，立即可得Diff =17

21、 ，若碼字是“01110”，則因其高位為0知Diff 應(yīng)為負數(shù)，尾數(shù)是個反碼，取反后可得實際值Diff=-17。4.4 JPEG4.4 JPEG標準標準2) 交流系數(shù)編碼 JPEG 利用Zig-zag 掃描，將二維量化系數(shù)矩陣轉(zhuǎn)換成了一維數(shù)組ZZ中的“零行程/非零值”。若最后一個“零行程/非零值”中只有零行程(ZRL)，直接傳塊結(jié)束碼字“EOB”(否則無需加EOB 碼)。 JPEG 將“零行程/非零值”編碼表示為“NNNNSSSS + 尾碼”，其中4位“NNNN”為相對于前一個非零值的零行程計數(shù)，表示ZRL=015，4位“SSSS”及“尾碼”的含義則與DC系數(shù)類似，但這里是將“NNNNSSSS

22、”組合為一個新的“前綴碼”，用二維霍夫曼編碼。4.4 JPEG4.4 JPEG標準標準 如果ZRL15，則用“NNNNSSSS”=“11110000”表示ZRL =16，再對ZRL =ZRL-16繼續(xù)編碼。雖然SSSS可將AC系數(shù)表示到15位精度，但對于JPEG 基本系統(tǒng)，SSSS將不超過10( 見表 4 . 7 ) ， 因 此 前 綴 碼 的 二 維 霍 夫 曼 碼 表 的 大 小 為NNNNSSSS+2=162。4.4 JPEG4.4 JPEG標準標準v4.4 JPEG4.4 JPEG標準標準6. 一個JPEG基本系統(tǒng)的實例 如圖4.26(a)為實際圖像上截取的一個8X8子塊，將其進行電平

23、位移，即每個像素減去128，再進行FDCT。得到DCT系數(shù)，然后用量化系數(shù)表進行量化，得到量化后的DCT系數(shù)如圖4.26(d)，圖4.26(e) 表示的是反量化后的DCT 系數(shù)，再進行IDCT。即得到重建后的圖像值(見圖4.26 (f)，可以看到，圖4.26(f)與圖4.26(a) 的值很接近.4.4 JPEG4.4 JPEG標準標準4.4 JPEG4.4 JPEG標準標準 圖4.26(d)中的數(shù)字在傳輸?shù)浇獯a器之間需用Huffman方法進行編碼。 1）DC系數(shù)編碼：假設(shè)在前一個子塊中，量化后的DC系數(shù)值是12，差值為+3，查表4.6得SSSS=2，尾碼為3的二進制形式。 2）AC系數(shù)編碼：由

24、圖4.26(b)的Zig-zag順序，第一個非零系數(shù)為-2，之前0的個數(shù)是1，查表4.7得SSSS=2，采用(1,2)(-2)表示；最后一個非零系數(shù)為-1，它之前0的個數(shù)是2，可用(2,1)(-1)表示。因為這是最后一個非零系數(shù)，所以這個88子塊的終止碼是EOB或（0,0）4.4 JPEG4.4 JPEG標準標準 這個88子塊的最終符號序列如下：(2)(3), (1,2)(-2), (0,1)(-1), (0,1)(-1), (0,1)(-1), (2,1)(-1), (0,0)接下來將該序列形成二進制碼流： 首先DC差值（2）由表4.6得Huffman編碼為011. 由附錄B中表B-1可得各

25、AC系數(shù)的Huffman編碼： (0,0) 1010 (0,1) 00 (1,2) 11011 (2,1) 111004.4 JPEG4.4 JPEG標準標準 尾數(shù)及其對應(yīng)的二進制編碼是：（3）11（-2）01（-1）0 因此，這個88子塊的比特流是：011,11, 11011,01, 00,0, 00,0, 00,0, 11100,0, 1010 共31比特。 4.4 JPEG4.4 JPEG標準標準v4.4 JPEG4.4 JPEG標準標準 在不同的應(yīng)用場合，需要不同的編碼質(zhì)量或編碼比特率。JPEG通過改變量化步長實現(xiàn)對編碼質(zhì)量的控制。 在JPEG標準中，設(shè)定一個量化控制因子Q，在量化時，

26、用該因子和量化步長相乘以后作為實際的量化步長。4.4 JPEG4.4 JPEG標準標準v4.4 JPEG4.4 JPEG標準標準v4.4 JPEG4.4 JPEG標準標準 圖4.29 一般的交織數(shù)據(jù)順序 交織數(shù)據(jù)是MCU的一個有序序列，一個MCU單元中的內(nèi)容是由交織成分的數(shù)量和與它們相關(guān)的采樣因子決定的。交織成分的數(shù)量最大為4 ，一個MCU 單元中的數(shù)據(jù)單元的最大數(shù)量為10。14.4 JPEG4.4 JPEG標準標準4 碼表選擇控制 JPEG編碼需要針對不同分量使用適當?shù)拇a表。在一個分量中，必須采用一個或一組相同的量化表和熵編碼表編碼所有的數(shù)據(jù)單元. JPEG解碼器可最多同時儲存4個不同的量化

27、表和4個熵編碼表。在解壓一個包含多分量(交織)的掃描時，為了保證合適的表用于合適的分量，常要在不同的表之間進行切換。該表不能在掃描解壓過程中臨時裝載。圖4.30說明了一個編碼過程是如何從原圖像分量和多組表格中選擇編碼的。4.4 JPEG4.4 JPEG標準標準v 4.4.5 無損壓縮 無損工作模式包括兩種:一是使用霍夫曼編碼的無損編碼;二是使用算術(shù)編碼的無損編碼。JPEG選擇了完全獨立于DCT過程的簡單預(yù)測方法作為無損編碼模式。圖4.31是單分量圖像主要處理步驟的示意圖。4.4 JPEG4.4 JPEG標準標準 用三個相鄰采樣點(A 、B 和C)對當前編碼采樣點X 進行預(yù)測，如圖4. 32 所

28、示，再用X 的實際值減去預(yù)測值，對其差值作無損的熵編碼：霍夫曼編碼、算術(shù)編碼。表4.8列出7個無損編碼的預(yù)測器.4.4 JPEG4.4 JPEG標準標準v 4.4.6 DCT漸進模式 DCT 漸進模式有與順序模式同樣的FDCT 和量化步驟。 每個圖像分量通過多次掃描完成編碼，第一次掃描編碼一幅粗略的但能識別其輪廓的圖像，以較快的速度傳輸出去，隨著以后的掃描，圖像逐漸細化直至量化表定義的質(zhì)量。 第一種：先掃描較低頻率分量的系數(shù)，再掃描更高頻率分量的系數(shù)，稱為頻譜選擇法。 第二種：先取N 個最重要的比特編碼，再對其余比特編碼，這種方式稱為連續(xù)近似法。4.4 JPEG4.4 JPEG標準標準v 4.

29、4.7 分級模式 分級編碼過程如下：(l)對原始圖像進行下抽樣濾波；(2)對濾波后圖像編碼：順序DCT、漸進DCT或無損編碼；(3)圖像解碼，并進行上抽樣；(4)將上抽樣后的圖像作為這一分辨率級別原始圖像的預(yù)測值，并對差分圖像編碼：順序DCT、漸進DCT或無損編碼；(5)重復(fù)(3)、(4)，直至所有分辨率圖像全部編碼完畢. 分級編碼應(yīng)用：一幅圖像以高分辨率掃描并壓縮，可以在一臺高質(zhì)量的打印機上打印出來，同時又能在一臺低分辨率的顯示器上顯示。4.4 JPEG4.4 JPEG標準標準v 4.4.8 壓縮文件 JPEG 壓縮文件分成兩個部分：標記碼和壓縮數(shù)據(jù)。 標記部分給出了JPEG 圖像的所有信息

30、：如圖像的寬、商、霍夫曼表、量化表等。 標記碼：由兩個字節(jié)組成，其中高字節(jié)是固定值OxFF。 每個標記之前還可以添加數(shù)目不限的OxFF填充字節(jié)。把壓縮的數(shù)據(jù)單元結(jié)合在最小編碼單元(MCU)中。4.4 JPEG4.4 JPEG標準標準v JPEG文件格式4. 5 JPEG2000 標準標準v 4.5.1 JPEG - LS 標準 ISO 提出了另一種用于連續(xù)色調(diào)圖像無損壓縮的標準，稱為JPEG-LS，全稱為Information technology-Lossless and near lossless compression of continuous - tone still images,

31、 即無損和近無損連續(xù)色調(diào)靜止圖像的壓縮，適應(yīng)于灰度和彩色圖像。其基本系統(tǒng)包括三個方面：(1) 規(guī)定編碼器處理過程，將原圖像轉(zhuǎn)為壓縮圖像；(2) 規(guī)定解碼器處理過程，將壓縮圖像轉(zhuǎn)為重建圖像；(3) 提供實際中如何實施以上處理過程的指南。三個主要因素：編碼器、解碼器、交換格式4. 5 JPEG2000 標準標準v 4.5.2 JPEG2000 標準JPEG 靜止圖像壓縮標準缺點： 在低比特率情況下，重構(gòu)圖像存在嚴重的方塊效應(yīng)； 有四種操作模式，針對不同應(yīng)用提出，不具有通用性。 因此，產(chǎn)生了更高壓縮率和更多新功能的新一代靜態(tài)圖像壓縮技術(shù)JPEG2000，主要由以下6部分組成第一部分 圖像編碼系統(tǒng)，規(guī)

32、定實現(xiàn)JPEG2000功能基本部分的編解碼方案.第二部分 編碼擴展，規(guī)定核心編碼系統(tǒng)不具備的功能擴展.第三部分 運動JPEG2000，針對運動圖像提出，規(guī)定了以幀內(nèi)編碼形式將JPEG2000 用于運動圖像壓縮的擴展功能。4. 5 JPEG2000 標準標準第四部分 一致性測試，規(guī)定了用于依據(jù)性測試的規(guī)程；第五部分 參考軟件，提供了實現(xiàn)標準可參考的樣本軟件；第六部分 混合圖像文件格式，規(guī)定了以圖形文字混合圖像為對象的代碼格式，主要是針對印刷和傳真應(yīng)用。 對于二值、灰度或彩色靜止圖像定義了一組有損和無損的方法。有以下規(guī)定： 規(guī)定了解碼過程、規(guī)定了碼流的語法、規(guī)定了JP2 文件格式、提供了編碼過程的指導(dǎo)、提供了在實際進行編碼處理時的實現(xiàn)指導(dǎo).4. 5