图像数据压缩基本方法

来源：《网络与电视监控工程监理手册》黎连业、黄子河、及延辉 编著-仅供学习参考更新时间：2014-07-24

图像数据压缩基本方法

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      通信技术和计算机技术的发展，数据压缩技术也已日臻成熟，适合各种应用场合的编码仿版不断产生。目前常用的压缩编码方法可以分为两大类：一类是无损压缩法，也称为冗余压缩法或熵编码法；另一类是有损压缩法，也称为熵压缩法。如图所示。

无论压缩法是去掉或减少数据中的冗余，但这些冗余值都是可以重新插入带数据中的，因此，冗余压缩是可逆的过程，冗余压缩法也称无失真压缩。为了去除数据中的冗余，常常要考虑信源的统计特性，或建立信源的痛惜模型，因此许多实用的冗余度压缩技术均可归结于统计编码方法。此外，统计编码技术在各种熵压缩方法中经常会用到。统计编码方法有哈弗曼编码、算术编码、游程编码等。冗余编码法由于不会产生失真，因此在多媒体技术中一般用于文本、数据及应用软件的压缩，它能保证完全地恢复原始数据。但这种方法压缩比相对较低，如LZ编码、游程编码、哈弗曼编码的压缩比一般在2∶1～5∶1。有损压缩法压缩了熵，会减少信息量，而损失的信息是不能在恢复的，因此这种压缩法是不可逆的。熵压缩法主要有两种：特征抽取和量化方法。特征抽取的编码方法如模型基编码、分形编码等。对于实际应用而言，量化是更为通用的熵压缩技术，包括特征提取、零记忆化、预测编码、直接映射、变换编码等，其中预测编码       图像数据压缩编码的基本方法和变换编码是最常见的使用压缩编码      方法。熵压缩由于允许一定程度的失真，可用于对图像、声音、动态视频等数据的压缩，如采用混合编码的JPEG、MPEG等标准，他对自然景物的彩色图像，压缩比将达到几十倍甚至上百倍；采用自适应差分脉冲编码调制的声音数据，压缩比通常能做4∶1～8∶1；动态视频数据的压缩比最为客观，采用混合编码的多媒体系统，压缩比通常可达100∶1～400∶1。

衡量一种数据压缩技术的好坏有三个重要指标：

（1） 压缩比要大。

（2） 恢复效果要大，要尽可能地恢复原始数据。

前两个指标在一起即要求：在保证一定观看质量的情况下尽量提高数据压缩比。

  （3）实现压缩的算法要简单，压缩、解压速度要快，尽可能地做到实时压缩、解压。这主要是出于工程上的考虑。

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