数字图像处理第六章：图像压缩原理与标准

"一个主观保真度准则是评价图像压缩后质量的重要标准，从极好到不能用分为六个等级。图像压缩是解决数字图像数据量庞大问题的关键技术，包括无损压缩和有损压缩两类。无损压缩能精确恢复原图像，适用于法律文档和医学图像等；有损压缩牺牲部分细节以实现更高的压缩比，常用于广播和通信。图像压缩方法多样，如符号编码、空间域编码、变换域编码等，其中包含定长和变长编码、哈夫曼编码、行程编码等具体技术。此外，压缩标准如JPEG、MPEG等也在实际中广泛应用。图像压缩不仅关注压缩效率，还关注保真度，即压缩后的图像质量和原始图像的相似程度，以及信息量的保留。" 本章节详细介绍了数字图像处理中的图像压缩概念和技术。图像压缩的必要性主要源于数字图像数据量巨大，例如，单幅512x512像素的黑白图像就需要256KB存储空间，而一部90分钟的彩色电影则需97,200MB，远超单张CD的存储容量。因此，图像压缩对于传输和存储图像至关重要，广泛应用于数字电视、遥感、医疗、多媒体等多个领域。 图像压缩可以分为两类：无损压缩和有损压缩。无损压缩如PCM编码，能完全恢复原图像，适合对精度要求高的场景。而有损压缩如JPEG，虽无法完全恢复，但在视觉效果上接近原图，适合广播和视频通话等场景。压缩编码技术包括符号编码、空间域编码（如行程编码）、变换域编码（如DCT、小波变换编码），以及各种变长编码如哈夫曼编码。 在评估压缩效果时，主观保真度准则提供了一套标准，从极好到不能用，共分为六个等级，帮助判断压缩后图像的观看体验。同时，冗余度、保真度和信息量是衡量压缩性能的关键指标。冗余度指的是图像数据中可以被去除的部分，而保真度关注的是压缩后图像与原始图像的相似度，信息量则涉及压缩前后图像保留的主要特征。 图像压缩是数字图像处理的核心部分，通过各种编码技术和压缩策略，可以在保证可接受的图像质量前提下，大幅减少数据量，从而满足现代信息社会对图像高效传输和存储的需求。