圖像編碼常見(jiàn)的編碼方式和處理過(guò)程

圖像編碼是數(shù)字圖像處理領(lǐng)域中，通過(guò)將圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式，實(shí)現(xiàn)圖像的存儲(chǔ)、傳輸和處理。在圖像編碼中，采用不同的編碼方式和處理過(guò)程可以影響圖像的質(zhì)量、壓縮率和復(fù)原精度。

1. 圖像編碼的基本概念

1.1 圖像編碼：

• 圖像編碼是將模擬圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)序列的過(guò)程，以便于數(shù)字化處理、傳輸和存儲(chǔ)。

1.2 編碼目的：

• 提高圖像數(shù)據(jù)的壓縮率，減少存儲(chǔ)和傳輸成本。
• 保持圖像質(zhì)量，減少信息丟失。

2. 圖像編碼的常見(jiàn)編碼方式

2.1 無(wú)損編碼：

• 無(wú)損編碼保留所有原始圖像信息，在解碼時(shí)能夠完全還原原始圖像。
• 常見(jiàn)的無(wú)損編碼包括無(wú)損JPEG、PNG等。

2.2 有損編碼：

• 有損編碼通過(guò)犧牲部分圖像信息來(lái)提高壓縮率，可能導(dǎo)致圖像質(zhì)量下降。
• 常見(jiàn)的有損編碼包括JPEG、MPEG等。

3. 圖像編碼的處理過(guò)程

3.1 圖像采樣：圖像采樣是將連續(xù)的模擬圖像轉(zhuǎn)換為離散的數(shù)字圖像的過(guò)程，通常使用二維矩陣表示。

3.2 量化：量化是將連續(xù)的采樣值轉(zhuǎn)換為離散的量化級(jí)別的過(guò)程，降低圖像數(shù)據(jù)的表示精度。

3.3 預(yù)測(cè)編碼：預(yù)測(cè)編碼利用圖像內(nèi)部的相關(guān)性進(jìn)行編碼，通過(guò)預(yù)測(cè)殘差來(lái)減小數(shù)據(jù)量。

3.4 變換編碼：變換編碼通過(guò)對(duì)圖像進(jìn)行變換操作，如離散余弦變換（DCT）、小波變換等，將能量集中在少數(shù)系數(shù)上，實(shí)現(xiàn)更高的壓縮率。

3.5 熵編碼：熵編碼根據(jù)數(shù)據(jù)出現(xiàn)概率設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的編碼表，使得出現(xiàn)頻率高的數(shù)據(jù)用較短的編碼表示，進(jìn)一步提高壓縮效率。