引言
圖像壓縮算法的基礎是信息論,由信息論的冗餘度引入了壓縮這個概念。
本質是如何針對給定的數據,給定的場景,建立相應的模型,完成數據的壓縮,同時保證圖像的效果。
方法
香農的信息論,在不產生任何失真的前提下,通過合理的編碼,對於每個信源符號分配不等長的碼字,平均碼長可以任意接近於信源的熵。
含義
將壓縮算法和重構算法合併在一起,稱之爲壓縮算法。
按照重構的需求,將壓縮算法分爲有損壓縮,和無損壓縮算法。
****核心:用較少的比特數表示原來需要較多比特數表示的數據。
概念
壓縮比
壓縮比用來衡量一種壓縮算法對給定數據集進行壓縮的表現。
**第一種表示方式:**在壓縮前後,數據表示所需比特數之比。稱爲壓縮比。
**第二種表示方式:**將所需數據的減少量表示爲原數據大小的百分比。
速率
定義:給出表示單個樣本所需的平均比特數。
失真(保真度,品質)
原數據和重構結果之間的差異稱爲失真。
常見的幾種壓縮編碼方法
在這個理論框架下產生了幾種不同的無失真的信源編碼方法:哈夫曼編碼,算術編碼、字典編碼等。後來出現了更多的編碼方式:如KLT編碼、分形編碼、模型編碼、子帶編碼和基於小波的編碼方法。
建模與編碼
針對特定數據開發數據壓縮算法的兩個階段。
建模
觀察數據,瞭解數據的冗餘度,並用模型來描述這種冗餘。
注:壓縮算法的本質在於冗餘,只有數據存在冗餘,才能進行壓縮。
或者說應用場景允許一些數據的損失,我們將這些損失視爲冗餘,對其進行壓縮。
編碼
以編碼的形式描述這種模型。