图像处理有损压缩-变换编码

男娘i 2023-02-17 03:40 37阅读 0赞

### 文章目录 ###

*  变换编码概念
 *  常用的变换
 *  压缩变换编码目的
 *  压缩变换示例
 *  特征

# 变换编码概念 #

变换编码或称转换编码，对诸如音频信号或摄影图像之类的“自然”数据经过一数学转换后映射至另一值域后再进行编码处理。常用于音频信号编码和图像/视频信号编码。变换编码经常与量化一起使用，进行有损数据压缩。因为转换通常本身是无损的（完全可逆的），但可用于实现更好的（更有针对性的）量化，从而导致原始输入的质量降低（无损压缩）。

在视频和音频信号数字化后，变换编码就更常用了。从最常见的JPEG静止图像压缩标准到MPEG等运动图像压缩标准，都使用了变换编码。

# 常用的变换 #

常使用的数学转换傅里叶变换、离散余弦变换、小波变换等。

最常用的变换是离散余弦变换(DCT)，其次还有小波变换、Hadamard变换等等。离散余弦变换在性能上接近K-L变换（Karhunen-Loève变换），能够很好的实现能量集中，广泛的应用于几乎所有的视频压缩标准中。

另外，也可以说从模拟信号抽样得到数字信号的过程也是一种变换编码。

# 压缩变换编码目的 #

将数据（图像/视频）转换成易于压缩的形式。

# 压缩变换示例 #

**2\*2像素**

**原格式**

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>像素点</th> 
   <th>存储位数 （Bits）</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>A</td> 
   <td>8</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>B</td> 
   <td>8</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>C</td> 
   <td>8</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>D</td> 
   <td>8</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Total</td> 
   <td>32</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

**变换过程**

**变换后**

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>像素点</th> 
   <th>存储位数 （Bits）</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>A = X0</td> 
   <td>8</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>B = X1 + X0</td> 
   <td>4</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>C = X2 + X0</td> 
   <td>4</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>D = X3 + X0</td> 
   <td>4</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Total</td> 
   <td>20</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

# 特征 #

*  一种有损压缩技术
 *  通常用于转换“自然”数据，例如音频信号或摄影图像。
 *  从数据中删除REDUNDANCY
 *  降低数据的带宽
 *  用较少的数据形成图像
 *  JPEG是变换编码的实例