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  • 图像压缩标准

    2012-11-22 12:26:19
    该文档简要介绍了图像压缩标准的发展过程,分为三部分,JPEG、H.26X、MPEG系列,对于想要了解图像压缩标准及它们的发展演变这方面的人来说,很有帮助。
  • 静态图像压缩标准 JPEG,多媒体课程课件
  • 这是本人亲自制作的图像压缩标准,包括MPEG1,2,4和H.261,3,4,对不同标准的压缩比,码率,带宽要求,像素分辨率,适用环境,系统配置要求都有说明,是非常好的说明文档。
  • 图像压缩标准(G3 G4)

    2010-05-11 08:09:47
    图像压缩标准 G3 G4 , 格式 (.doc)
  • 基于MatLab的JPEG图像压缩标准的仿真实现.pdf
  • 图像压缩图像处理中应用最好,应用广泛的部分 一阶马尔可夫图像信源:像素之间的关系尽量的少 但是在图像中不现实,图像之间的相关性非常的高,多阶马尔可夫信源(不是很懂) 反正就是KL变换不是很好...

    图像压缩是图像处理中应用最好,应用广泛的部分

    一阶马尔可夫图像信源:像素之间的关系尽量的少
    但是在图像中不现实,图像之间的相关性非常的高,多阶马尔可夫信源(不是很懂)

    反正就是KL变换不是很好,KL变换只作为特殊情况下使用

    更常用

    子图计算量少,并且避免信息过度交叉

    块效应??

    其实就是马赛克

    现在n已经不需要2的整次方

    渐进传输:先传低频信号,模糊的,再传高频的信号,使图像清晰

     

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  • JPEG+2000新的静止图像压缩标准JPEG+2000新的静止图像压缩标准
  • 文章介绍了目前流行的静态、动态图像压缩编码标准.
  • 使用RGB和HSI格式进行处理都会造成变色等问题 YCBcr色差格式 Jpeg2000对大型商业应用收费,所以应用还是有限 ...

    使用RGB和HSI格式进行处理都会造成变色等问题

    YCBcr色差格式

     

    Jpeg2000对大型商业应用收费,所以应用还是有限

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  • JPEG2000数字图像压缩标准技术解析,孙振华,,随着多媒体技术应用的不断增加,图像压缩技术不仅要求具有较高的压缩性能,而且还要求有新的特征来满足一些特殊的要求。为此,国
  • 基于JPEG标准的静止图像压缩基于JPEG标准的静止图像压缩
  • 动态范围红外图像压缩

    千次阅读 2016-04-11 17:31:07
    BF&DRC最近看了一篇高动态范围红外图像压缩的文章,《New technique for the visualization of high dynamic range infrared images》.这篇文章主要利用双线性滤波器把宽动态红外图像分割为基本图像和细节图像,再...

    BF&DRC

    最近看了一篇高动态范围红外图像压缩的文章,《New technique for the visualization of high dynamic range infrared images》.这篇文章主要利用双边滤波器把宽动态红外图像分割为基本图像和细节图像,再分别对基本图像和细节图像进行处理,对处理后的图像进行融合处理。
    传统的宽动态图像压缩到256可视图像,一般采用线性的方法,该方法得到的图像细节不好,因此目前有很多复杂的方法来对宽动态范围图像进行操作处理,而处理的准则一般如下:

    1. 压缩大梯度;
    2. 增强具有小对比度的纹理;
    3. 可视化效果好,避免人工噪声;
      BF&DRP的结构图如下:
      这里写图片描述
      BF:双边滤波器对高动态红外图像进行滤波,双边滤波器如下:
      这里写图片描述
      s(x,y)——低通滤波器;
      这里写图片描述——输入图像;
      这里写图片描述——滤波器输出图像;
      这里写图片描述——权重函数;
      这里写图片描述——归一化;
      双线性滤波器一般选用这里写图片描述的滑动窗,权重函数这里写图片描述选用高斯函数,标准差为这里写图片描述根据如下公式进行计算:
      这里写图片描述
      这里写图片描述
      双边滤波器得到基本图像这里写图片描述,细节图像这里写图片描述这里写图片描述
      分别对基本图像和细节图像进行gamma矫正,矫正参数分别为这里写图片描述,矫正参数必须根据不同标准进行选择,细节需要加强,所以这里写图片描述一般在1和2之间,基本图像需要压缩所以这里写图片描述
      允许一定比例像素饱和参数分别为这里写图片描述,参数一般默认为0.01,也就是低和高密度的像素饱和度为1%,饱和过程能够降低奇异值对图像产生的影响,避免了图像产生较大的视觉改变。
      对基本图像和细节图像分别处理之后,对两幅图像进行融合,融合采用DRC的方法。如果输出的是Mbits(一般M=8),细节是这里写图片描述级,基本图像部分是这里写图片描述级,其中这里写图片描述
      文中的参数:
      这里写图片描述这里写图片描述

    GIF&DDE

    最近开始研究高动态范围的图像压缩,看了几篇文章,怕看完了就不记得了,所以在这把文章的核心思想和主要操作过程进行整理,方便以后查阅。GIF&DDE是我给作者起的,参阅的文章是《Detail enhancement for high-dynamic-range infrared images based on guided imagee filter》.
    作者以BF&DDE结构为基准,采用GIF滤波器对原图分成base layer和details layer,在分别对这两部分进行处理,最后对处理后的图像进行融合,作者的算法结构图如下:
    这里写图片描述
    Raw Image:输入图像
    Guided Image Filter:滤波器,该滤波器处理速度快,并且是非估计的线性规则,计算复杂度与滤波器核尺寸不相关。

    这里写图片描述
    这里写图片描述是以(x,y)为中心的滤波窗内的像素点;
    这里写图片描述,权重核,权重系数来强化细节;
    这里写图片描述
    这里写图片描述是窗这里写图片描述内像素的个数
    这里写图片描述方窗的半径;
    这里写图片描述是输入图像在这里写图片描述内的均值和方差
    这里写图片描述描述滤波器平滑程度的参数;
    线性滤波器输出可以表示为如下:
    这里写图片描述
    这里写图片描述
    这里写图片描述和窗口尺寸决定细节获取的程度,窗口尺寸越大,图像越模糊,窗口尺寸和这里写图片描述值都大,则背景会忽略了一些结构信息,更关注强边缘信息,为了我们的应用处理,一般采用小窗口大这里写图片描述
    Histogram Projection
    为了保证输出图像会有一个均匀分布,对基础图像部分采用直方图操作。二值化的直方图操作如下:
    这里写图片描述
    这里写图片描述是灰度值x像素的个数
    这里写图片描述提高图像整个对比度,一般选择为全部像素个数的0.1%,输出的直方图效果较好。累积分布函数定义如下:
    这里写图片描述
    输出图像为这里写图片描述
    这里写图片描述表示固定灰度级像素的总量
    这里写图片描述表示输出的bit数
    如果背景单一,例如单一的墙或天空,固定的灰度值可能会很小,获取会小于10,在这种情况下,输出的8bit的可视图像可能会充满噪声,则输出图像函数公式更改为[12],如下:
    这里写图片描述
    这里写图片描述调节输出亮度的控制参数;
    这里写图片描述输出范围R将会被压缩;
    这里写图片描述适当的增加,输出图像会更适合显示;
    Mask Gain Enhancement
    细节图像通过原图与滤波后的基础图像相减得到
    这里写图片描述
    通过核函数
    这里写图片描述
    来获得图像哪部分需要增强
    这里写图片描述决定图像哪些区域被增强,哪些区域被忽略。该值小,则增强的区域大,噪声有可能被增强了;该值大,缩小了增强的区域,噪声得不到增强的同时有可能细节也会被忽略了,一般选用500.
    这里写图片描述选用这里写图片描述
    一般平坦区域W(i,j)的值趋近于0,当W(i,j)大于1.2时,该值为1.2,绝大多数时候该值小于1.输出的细节部分计算如下
    这里写图片描述
    其中文章中这里写图片描述
    图像融合
    这里写图片描述

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  • 运动图像国际压缩标准-整理

    千次阅读 2020-05-29 21:06:34
    1. H.261,H.263,H.264压缩标准原理,框图,特点,应用 2. MPEG-1,MPEG-2,MPEG-4压缩标准原理,框图,特点,应用 3. H.264与MPEG-2两种压缩标准的区别与应用 1. H.261,H.263,H.264压缩标准原理,框图,特点,应用 ...

    1. H.261,H.263,H.264压缩标准原理,框图,特点,应用
    2. MPEG-1,MPEG-2,MPEG-4压缩标准原理,框图,特点,应用
    3. H.264与MPEG-2两种压缩标准的区别与应用

    1. H.261,H.263,H.264压缩标准原理,框图,特点,应用

    1.1 H.261

    1.1.1 介绍

    数字电视会议格式。
    解决不同厂商间的产品兼容性问题,推动电视会议系统的发展。

    1.1.2 原理

    在帧间编码时采用了基于 16x16的宏块和整像素精度的运动估计,帧间预测来消除空域冗余,并使用了运动矢量来进行运动补偿。而在帧内编码时采用了 8x8数据块的DCT离散余弦变换来消除空域的冗余。然后对变换后的系数进行阶梯量化,之后对量化后的变换系数进行Zig-zag扫描,并进行熵编码(使用Run-Level变长编码)来消除统计冗余。这些算法有效地压缩了视频序列在时间和空间上的冗余度,使得 H.261具有较高的压缩比,适用于P*64kbit/s码率(P 取1~30)。
    H.261编码时基本的操作单位称为宏块。H.261使用YCbCr颜色空间,并采用4:2:0色度抽样,每个宏块包括16x16的亮度抽样值和两个相应的8x8的色度抽样值.
    编码程序设计的码率是能够在40kbps到2Mbps之间工作,能够对CIF和QCIF分辨率的视频进行编码,即亮度分辨率分别是352x288和176x144,色度采用4:2:0采样,分辨率分别是176x144和88x72。

    1.1.3 框图

    在这里插入图片描述在这里插入图片描述

    1.1.4 特点

    1)实际的编码算法类似于MPEG算法,但不能与后者兼容。
    2)H.261在实时编码时比MPEG所占用的CPU运算量少得多,
    为优化带宽占用量,引进了在图像质量与运动幅度之间的平衡折中机制
    剧烈运动的图像比相对静止的图像质量要差。
    3)恒定码流可变质量编码而非恒定质量可变码流编码。

    1.1.5 应用

    可以用于ISDN。综合业务数字网(Integrated Services Digital Network,ISDN)是一个数字电话网络国际标准,是一种典型的电路交换网络系统。

    1.2 H.263

    1.2.1 介绍

    用于LAN/IP网络的数字电视会议格式
    应用程序视频会议和视频电信有很广泛使用

    1.2.2 原理

    H.263 视频编码标准是专为中高质量运动图像压缩所设计的低码率图像压缩标准。H.263 采用运动视频编码中常见的编码方法,将编码过程分为帧内编码和帧间编码两个部分。帧内用改进的DCT 变换并量化,在帧间采用1/2 像素运动矢量预测补偿技术,使运动补偿更加精确,量化后适用改进的变长编码表(VLC)地量化数据进行熵编码,得到最终的编码系数。图象被编码为一个亮度信号和两个色差成分(Y,CB和CR)。
    与H.261 的p×64K 的传输码率相比,H.263的码率更低,单位码率可以小于 64K,且支持的原始图像格式更多,包括了在视频和电视信号中常见的QCIF,CIF,EDTV,ITU-R 601,ITU-R 709 等等。
    H.263的编码速度快,其设计编码延时不超过150ms;码率低,在512 K 乃至 384K 带宽下仍可得到相当满意的图像效果,十分适用于需要双向编解码并传输的场合(如:可视电话)和网络条件不是很好的场合(如:远程监控)。

    1.2.3 特点

    H.263标准在低码率下能够提供比H.261更好的图像效果,两者的区别有:
    1、H.263的运动补偿使用半像素精度,而H.261则用全像素精度和环路滤波;
    2、数据流层次结构的某些部分在H.263中是可选的,使得编解码可以配置成更低的数据率或更好的纠错能力;
    3、H.263包含四个可协商的选项以改善性能;
    4、H.263采用无限制的运动向量以及基于语法的算术编码;
    5、采用事先预测和与MPEG中的P-B帧一样的帧预测方法;
    6、H.263支持5种分辨率,即除了支持H.261中所支持的QCIF和CIF外,还支持SQCIF、4CIF和16CIF,SQCIF相当于QCIF一半的分辨率,而4CIF和16CIF分别为CIF的4倍和16倍。

    1.2.4 应用

    桌面环境或室内环境下的会议系统通过Internet或电话线路实现的视频通信电子监视和操作运程医疗(在运程进行医学咨询和诊断)基于计算机的培训与教育在每种应用中,视频信息(也许与音频信息一块儿)被通过电信通讯联接传输,包括网络,电话线路,ISDN和广播的形式。视频有宽频的特征(比如说每秒很多字节)这些,这些应用就需要对视频进行压缩或是进行编码来在传输之前降低带宽值。

    1.3 H.264

    1.3.1 介绍

    高度压缩数字视频编解码器标准

    1.3.2 原理

    H.264的基本编码框架类似于H.261的编码框架,其中预测、变换、量化、熵编码等模块没有发生根本变化,但在每一个功能模块中都引入了新的技术,实现更高的压缩性能。算法结构上采用分层处理以适应不同的传输环境,提高传输效率。
    包含3个档次:
    基本:面向复杂度低、传输延迟小的应用对象
    主要:面向运动特性复杂、快速、传输延迟大的应用对象
    扩展:面向应用要求更高的对象
    主要技术:
    (1) 多帧多模式运动预测
    可以从当前帧的前几帧中选择一帧作为参考帧对宏块运动预测。
    将图像分成1组1616的亮度宏块和两组88的色度宏块,对16x16宏块分解为4种子块,8*8宏块子分解为4种子块。
    在这里插入图片描述
    多种宏块尺可以更灵活得与图像中物体的运动特性相匹配。尺寸大适用于变化小或平滑区域,尺寸小适用于变化大或细节较多区域。
    (2) 整数变换
    可分离整数变换,一方面计算比较简单(加法和位移),另一方面,整数变换的反变换还是整数变换,避免舍入误差。
    (3) 熵编码
    支持两种,上下文适应变长编码(CAVLC),上下文适应二值算术编码(CABAC)。CABAC编码性能好,但计算复杂度高。
    (4) 自适应环内消块效应滤波器
    消除基于块的编码导致的块状失真

    1.3.3 特点

    1.更高的编码效率:同H.263等标准的特率效率相比,能够平均节省大于50%的码率。
    2.高质量的视频画面:H.264能够在低码率情况下提供高质量的视频图像,在较低带宽上提供高质量的图像传输是H.264的应用亮点。
    3.提高网络适应能力:H.264可以工作在实时通信应用(如视频会议)低延时模式下,也可以工作在没有延时的视频存储或视频流服务器中。
    4.H.264的编码选项较少:在H.263中编码时往往需要设置相当多选项,增加了编码的难度,而H.264做到了力求简洁的“回归基本”,降低了编码时复杂度。
    5.H.264可以应用在不同场合:H.264可以根据不同的环境使用不同的传输和播放速率,并且提供了丰富的错误处理工具,可以很好的控制或消除丢包和误码。
    6.错误恢复功能:H.264提供了解决网络传输包丢失的问题的工具,适用于在高误码率传输的无线网络中传输视频数据。
    7.较高的复杂度:H.264性能的改进是以增加复杂性为代价而获得的。据估计,H.264编码的计算复杂度大约相当于H.263的3倍,解码复杂度大约相当于H.263的2倍。

    1.3.4 应用

    H.264能工作在低延时模式以适应实时通信的应用(如视频会议),同时又能很好地工作在没有延时限制的应用,如视频存储和以服务器为基础的视频流式应用。H.264提供包传输网中处理包丢失所需的工具,以及在易误码的无线网中处理比特误码的工具。

    2. MPEG-1,MPEG-2,MPEG-4压缩标准原理,框图,特点,应用

    2.1 MPEG-1

    2.1.1介绍

    数字运动视频压缩格式(低端娱乐视频和多媒体)
    MPEG-1是MPEG组织制定的第一个视频和音频有损压缩标准。

    2.1.2 原理

    使用的有关压缩编码技术与H.261基本相同。
    逐行扫描图像,H.261中为隔行扫描。
    将序列图像分成3种类型编码,I,B,P,多帧联合编码,压缩率达50:1~200:1。
    非对称,进行压缩的计算复杂度(硬件)比解压大很多,适用于信号从一个源产生,但需要分配给许多接收者。

    2.1.3 特点

    随机访问,灵活的帧率、可变的图像尺寸、定义了I-帧、P-帧和B-帧 、运动补偿可跨越多个帧 、半像素精度的运动向量 、量化矩阵、GOF结构 、slice结构 、技术细节、输入视频格式。

    2.1.4 应用

    主要用于数字媒体上压缩视频数据的存储和提取,在CD-ROM光盘视频(VCD)中得到广泛使用

    2.2 MPEG-2

    2.2.1 介绍

    数字运动视频压缩格式(高端分辨率)
    它的正式名称为“基于数字存储媒体运动图像和语音的压缩标准”。与MPEG-1标准相比,MPEG-2标准具有更高的图像质量、更多的图像格式和传输码率的图像压缩标准。MPEG-2标准不是MPEG-1的简单升级,而是在传输和系统方面做了更加详细的规定和进一步的完善。它是针对标准数字电视和高清晰电视在各种应用下的压缩方案,传输速率在3 Mbit/s~10 Mbit/s之间。

    2.2.2 原理

    不同档次:
    在这里插入图片描述
    利用了图像中的两种特性:空间相关性和时间相关性。
    可以用于电视播放,支持隔行扫描
    使用的有关压缩编码技术与H.261基本相同。
    主要用于场景变化很快的情况,规定每过15帧图编一次帧

    2.2.3 特点

    支持图像分辨率高,可用相对较少的存储空间来存储视、音频信息,并能较好的恢复。支持包括高速运动在内的活动图像。

    2.2.4 应用

    MPEG-2标准特别适用于广播质量的数字电视的编码和传送,被用于无线数字电视、DVB(Digital Video Broadcasting,数字视频广播)、数字卫星电视、DVD(Digital Video Disk,数字化视频光盘)等技术中。

    2.3 MPEG-4

    2.3.1 介绍

    稳健的运动视频低码率压缩格式
    MPEG-4与MPEG-1和MPEG-2有很大的不同。MPEG-4不只是具体压缩算法,它是针对数字电视、交互式绘图应用(影音合成内容)、交互式多媒体(WWW、资料撷取与分散)等整合及压缩技术的需求而制定的国际标准。
    MPEG-4标准将众多多媒体应用集成于一个完整框架内,旨在为多媒体通信及应用环境提供标准算法及工具,从而建立起一种能被多媒体传输、存储、检索等应用领域普遍采用的统一数据格式。

    2.3.2 原理

    MPEG-4的编码理念是:MPEG-4标准同以前标准的最显著的差别在于它是采用基于对象的编码理念,即在编码时将一幅景物分成若干在时间和空间上相互联系的视频音频对象,分别编码后,再经过复用传输到接收端,然后再对不同的对象分别解码,从而组合成所需要的视频和音频。这样既方便我们对不同的对象采用不同的编码方法和表示方法,又有利于不同数据类型间的融合,并且这样也可以方便的实现对于各种对象的操作及编辑。
    MPEG-4包含了MPEG-1及MPEG-2的绝大部分功能及其他格式的长处,并加入及扩充对虚拟现实模型语言(VRML,Virtual Reality Modeling Language)的支持,面向对象的合成文件(包括音效,视频及VRML对象),以及数字版权管理(DRM)及其他交互功能。而MPEG-4比MPEG-2更先进的其中一个特点,就是不再使用宏区块做视频分析,而是以视频上个体为变化记录,因此尽管视频变化速度很快、码率不足时,也不会出现方块画面。

    2.3.3 特点

    1.提供了基于内容的多媒体数据访问工具,如索引、超级链接、上下载、删除等。
    2.更高的编码效率
    3.提供了易出错环境的鲁棒性,来保证其在许多无线和有线网络以及存储介质中的应用
    4.引入视觉对象目标(分层目标区域)的概念

    2.3.4应用

    因特网视音频广播,无线通信,静止图像压缩,电视电话,计算机图形动画与仿真,电子游戏

    3. H.264与MPEG-2两种压缩标准的区别与应用

    H.264的压缩率为MPEG-2的2倍以上(3M的MPEG-2质量相当于1.4M的H.264的图像质量)。
    H.264与MPEG-2的不同还存在于纠错编码块中,H.264的纠错编码为内容自适应可变长度码(CAVLC)和内容自适应二进制算法编码(CABAC),能提高纠错能力。而MPEG-2为霍夫曼编码。
    H.264还加入了MPEG-2没有的环路滤波器,有降低噪声的效果。H.264的整数变换以4×4像素块为单位,已比原来的8×8像素块的块噪声少,画质得到了进一步提高。

    H.264与MPEG-2的主要技术对比如下表所述:
    在这里插入图片描述
    带宽的占用
    MPEG-2协议
    1.8.192Mbit/s:分辨力为720×576,每秒25帧,图像清晰,色彩鲜明,画面逼真,层次感强,图像剧烈运动时马赛克效应不可察觉(在一般会议室环境照度下),为数字地面广播级图像。
    2.6.144Mbit/s:分辨力为720×576,每秒25帧,图像清晰,色彩较鲜明,画面逼真,层次感较强,图像剧烈运动时马赛克效应偶可察觉(在一般会议室环境照度下)。
    3.4.096Mbit/s:分辨力为720×576,每秒25帧,图像清晰度和色彩鲜明度较以上两种速率略有下降,画面较逼真,层次感一般,图像剧烈运动时马赛克效应刚可察觉(在一般会议室环境照度下)。
    4.在2M以下的带宽下基本不可用。
    上面的结论就是:如果要达到比较好的效果,MPEG-2产品需要至少到6M。

    H.264协议
    H.264在低带宽下有了长足的进步,可以达到的效果是:256k即可基本商用,1M带宽即可达到高端商用客户需求,2M带宽可以达到支持动态4CIF图像效果,和MPEG-2协议8M带宽效果相当。

    展开全文
  • 基于JPG标准图像压缩,利用该算法实现一种图像压缩
  • H.26x和MPEG标准的介绍,北邮门教授制作的PPT
  • 图像的信息量和信息冗余 编码技术 静止图像压缩编码标准(JPEG) MPEG
  • 及其国际标准 Summarization of Image Compression Algorithms and the International Standards 一图像压缩的意义 二图象压缩的指标 三图像压缩的途径 四图像压缩算法综述 五图像编码标准图像压缩的意义 ...
  • 基于JPG标准图像压缩程序,毕业论文方向的
  • 针对传统BMP格式静态图像占用空间大,传输速率低的缺点,提出高压缩率静态图像JPEG标准的编码方法。...试验结果验证JPEG标准在静态图像压缩中的优越性,使得JPEG标准图像在数码相机、网络方面具有更广泛应用。
  • 静态图像压缩标准一JpEG2000分析与应用
  • CCSDS国际压缩标准

    2013-06-04 10:59:44
    CCSDS国际图像压缩标准 比较新的国际标准全文 英文版
  • 老外写的JPEG2000标准图像压缩书籍,英文版本的,有兴趣的可以看看!
  • 基于JPEG标准图像压缩DCT变换.为PDF格式,从数据库中下载得到。
  • ZJU 2021年春学期多媒体技术课程大作业,用MATLAB实现标准JPEG图像压缩流程
  • 介绍了一种图像压缩的算法和国际上关于图像压缩算法的标准
  • 计算机毕业论文,基于JPG标准图像压缩,代码

空空如也

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动态图像压缩的标准