北航数字图像处理：图象压缩原理与编码方法

第十章图象数据压缩深入探讨了数字图像处理中的一个重要主题，针对图像数据在检索、存储和传输过程中的挑战，本章首先介绍了图象数据压缩的必要性。由于图象数据通常具有大容量特点，例如一幅512x512像素的彩色图像，未经压缩可能达到6MB，这在电话线上传输或实时应用中会造成显著延迟。为了提高效率，比如通过56Kbps的传输速率传输图像可能需要几分钟，因此图象压缩成为关键。 压缩方法主要从时间和失真两个维度进行分类。静态图象，如高质量的照片，追求的是较高的压缩后的视觉效果，而动态图象，如视频，对压缩后画质的要求相对较低，但需要更高的压缩比以减少传输时间。例如，一个无损压缩算法可以确保压缩和解压缩后图象完全一致，但压缩倍数通常较低，而有损压缩则允许牺牲部分细节以换取更高的压缩比，适用于对原始图像质量要求不严的场景。 以两个编码示例为例，如Dank-Pry方法，它展示了不同的编码策略，通过利用像素之间的统计关联来减少冗余信息。编码1和编码2分别实现了3位和2.7位的平均码长，这表明通过合适的编码方法，可以显著减少存储所需的比特数。压缩后的图像尺寸明显减小，从而节省存储空间和提高传输效率。 此外，图象数据的压缩不仅应用于日常通信，还在遥感、医学成像（如CT和MRI）等领域有着广泛应用。这些领域由于数据量庞大，压缩技术的应用显得尤为重要。例如，医疗图像的存储和传输需要高效的压缩技术，以便于远程诊断和研究。 总结来说，第十章详细讲解了图象数据压缩的基本原理、常见方法以及在实际应用中的重要意义，包括节省存储空间、提升传输速度和优化图像处理时间。无论是为了存储、传输还是处理，理解并掌握图像压缩技术都是数字图像处理专业人员必备的知识点。