图像压缩原理资料课件$number{01}目•图像压缩概述•图像压缩原理•图像压缩技术•图像压缩的应用•图像压缩的挑战与未来发展01图像压缩概述图像压缩的定义图像压缩通过对图像数据进行编码和压缩，以减少存储空间和传输时间的技术。1编码2将图像数据转换为可压缩的格式或编码方式的过程。3压缩通过去除冗余信息和减少数据量，使图像数据占用更少的存储空间和传输带宽。图像压缩的必要性存储空间随着数字图像的普及，大量的图像数据需要占用大量的存储空间，压缩技术可以有效减少存储需求。传输效率在网络传输中，图像数据量巨大，压缩技术可以显著减少传输时间和带宽需求。实时处理在某些应用场景中，如视频会议、远程医疗等，需要实时传输和处理图像数据，压缩技术可以提高处理效率。图像压缩的历史与发展早期压缩技术早期的图像压缩技术主要基于简单的编码算法，如Huffman编码、算术编码等。JPEG标准随着数字图像的普及，JPEG标准成为最广泛应用的图像压缩标准之一，采用离散余弦变换和量化等技术实现高效的压缩。新兴技术随着深度学习等技术的不断发展，新兴的图像压缩技术如自编码器、生成对抗网络等逐渐成为研究热点，可以实现更高的压缩比和更好的重建效果。02图像压缩原理图像数据的冗余性图像中相邻像素之间有较强的相关性，可以利用这种相关性去除冗余。空间冗余视觉冗余人眼对图像的某些部分不敏感，可以通过降低这些部分的精度来去除冗余。图像编码过程中产生的冗余，如哈夫曼编码、算术编码等。编码冗余图像压缩编码方法无损压缩无损压缩能够完全还原原始数据，常用的算法有哈夫曼编码、LZ77等。有损压缩有损压缩会丢失一些数据，但压缩率较高，常用的算法有JPEG、MPEG等。图像压缩标准010203JPEGJPEG2000MPEG主要用于静态图像压缩，广泛应用于网络传输和数字相机等领域。相对于JPEG有更高的压缩比和更好的图像质量，尤其在处理医学图像和遥感图像方面有优势。主要用于视频压缩，包括MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4等，广泛应用于音视频存储、传输和播放。03图像压缩技术有损压缩与无损压缩有损压缩通过去除图像中的冗余信息和细节，达到较高的压缩比。解压缩后的图像与原始图像存在一定差异，但人眼通常难以察觉。常见于JPEG、JPEG2000等格式。无损压缩保留图像的全部信息，解压缩后的图像与原始图像完全一致。压缩比相对较低，常见于PNG、TIFF等格式。空间域压缩与变换域压缩空间域压缩直接对图像的像素值进行操作，通过减少像素数量或降低像素精度实现压缩。常见算法有离散余弦变换（DCT）、游程编码（RLE）等。变换域压缩将图像从空间域转换到变换域，再对变换系数进行量化和编码实现压缩。常见算法有离散傅里叶变换（DFT）、离散小波变换（DWT）等。预测压缩与混合压缩预测压缩利用图像中相邻像素之间的相关性，通过预测当前像素值来去除冗余信息。常见算法有差分脉冲编码调制（DPCM）、运动补偿预测（MCP）等。混合压缩结合多种压缩技术，以获得更高的压缩比和更好的图像质量。常见于JPEG2000等格式，采用小波变换和离散余弦变换等多种技术进行图像压缩。04图像压缩的应用数字电视广播数字电视广播需要传输大量的视频数据，图像压缩技术可以有效减少数据量，提高传输效率和图像质量。数字电视广播采用MPEG、H.264等图像压缩标准，实现高效的数据压缩和传输，满足大规模广播覆盖的需求。互联网图像传在互联网上传输图像时，由于带宽限制和网络拥堵，需要采用图像压缩技术来减小图像文件的大小，加快传输速度。常见的互联网图像传输格式包括JPEG、PNG等，这些格式采用不同的压缩算法，以在保证图像质量的前提下尽可能减小文件大小。医学影像存储与传医学影像如CT、MRI等包含大量的数据信息，直接存储和传输成本较高，因此需要采用图像压缩技术进行压缩。医学影像压缩对于远程诊断、会诊和医学教育等方面具有重要意义，可以降低存储成本、加快传输速度并提高图像质量。遥感图像压缩遥感图像包含大量的地理信息数据，需要进行高效的压缩处理以方便存储、传输和分析。遥感图像压缩通常采用JPEG2000等标准，该标准在保证图像质量的同时具有更高的压缩比，适用于大规模的遥感数...
