数字图像处理 第十章 图像编码_PPT幻灯片
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数字图像处理ppt课件

基于特征分类的辨认
总结词
通过提取图像中的特征,利用分类器对特征 进行分类,从而辨认图像的类别。
详细描写
基于特征分类的图像辨认方法是一种常用的 图像辨认方法。它通过提取图像中的特征, 如边缘、角点、纹理等,利用分类器如支持 向量机、神经网络等对特征进行分类,从而 辨认图像的类别。这种方法能够有效地提取 图像中的本质特征,并具有较强的鲁棒性,
纹理特征提取
灰度共生矩阵
通过分析图像中像素灰度值的空间依赖关系,形成共生矩阵,并从中提取出统 计特征,如对照度、能量和相关性等。该方法适用于描写图像的粗糙程度和方 向性。
小波变换
将图像分解成不同频率和方向的小波分量,通过分析小波系数的统计特性来提 取纹理特征。该方法能够有效地表示图像的细节信息和全局结构。
但特征提取和分类器的设计是关键。
基于深度学习的辨认
总结词
利用深度学习算法自动提取图像特征, 并进行分类辨认。
VS
详细描写
基于深度学习的图像辨认方法是目前研究 的热点。它利用深度学习算法如卷积神经 网络(CNN)等自动提取图像的特征, 并进行分类辨认。这种方法能够有效地从 原始图像中提取复杂的特征,并具有较高 的辨认准确率。但需要大量的标注数据进 行训练,且计算复杂度较高。
04
CATALOGUE
特征提取
颜色特征提取
颜色直方图
通过统计图像中不同颜色像素的数量 ,形成颜色直方图作为图像的颜色特 征。该方法简单、有效,适用于不同 光照和视角变化的场景。
颜色矩
利用图像颜色的散布信息,通过计算 一阶矩(均值)、二阶矩(方差)和 三阶矩(偏度)来表示颜色特征。该 方法对颜色突变和噪声不敏锐。
图像辨认
基于模板匹配的辨认
数字图像处理图像编码PPT共15页

6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂,怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
Thank you
数字图像处理图像编码
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般成就 ,以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人,心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前,莽撞的 人只能 引为烧 身,只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
胡学龙数字图像处理课件 第10章 数字图像处理的应用

– (2)运用格林公式
• 有利于编程
– (3)用边界行程码或链码
• 程序复杂度与运用格林公式相当
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• 2. 颗粒度的求解 • (1) 颗粒的检出
– 从图像中检出颗粒Y,然后消除噪声点。 – 对图像X进行了一次开运算。选取结构元素进行腐蚀运
算,去掉半径小于λ的噪声点,再进行膨胀运算。
而可以作为图像的抽象表示。 • 基于特征(内容)的图像检索利用不同特征定义
的相似度表示不同图像之间的相似程度。 • 基于内容的图像检索
– 首先要确定特征,以便让计算机自动地或半自动地从 图像中提取这些特征。
– 其次根据这些特征进行相似性度量,认为查询图像与 目标图像特征值越接近则两幅图像越相似。
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• 国外已经处于“第二代PACS(Hi-PACS, Hospital integrated PACS)”阶段。
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10.3.8 基于颜色和纹理特征的图像检索算法
• 1. 概述 • 2. 颜色特征的提取 • 3. 纹理特征的提取 • 4. 距离度量与相似检索 • 5. 实验结果
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图10.8 不同特征的检索结果
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10.4 数字化医院中的图像存档与通信系统
• 10.4.1 PACS概述 • 10.4.2 国内外发展现状 • 10.4.3 主要解决的问题和技术要点 • 10.4.4 DICOM图像格式 • 10.4.5 DICOM 3.0标准及其面向对象的实现 • 10.4.6 小结
• 以有噪医学图像为例采用开运算去除噪声,再根 据结构元素的变化定义并绘制图像面积函数和颗 粒度函数
• 研究图像中各个颗粒或“子目标图像”的分布状 况,得出的结论可供图像的颗粒度分析参考。
• 有利于编程
– (3)用边界行程码或链码
• 程序复杂度与运用格林公式相当
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• 2. 颗粒度的求解 • (1) 颗粒的检出
– 从图像中检出颗粒Y,然后消除噪声点。 – 对图像X进行了一次开运算。选取结构元素进行腐蚀运
算,去掉半径小于λ的噪声点,再进行膨胀运算。
而可以作为图像的抽象表示。 • 基于特征(内容)的图像检索利用不同特征定义
的相似度表示不同图像之间的相似程度。 • 基于内容的图像检索
– 首先要确定特征,以便让计算机自动地或半自动地从 图像中提取这些特征。
– 其次根据这些特征进行相似性度量,认为查询图像与 目标图像特征值越接近则两幅图像越相似。
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• 国外已经处于“第二代PACS(Hi-PACS, Hospital integrated PACS)”阶段。
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10.3.8 基于颜色和纹理特征的图像检索算法
• 1. 概述 • 2. 颜色特征的提取 • 3. 纹理特征的提取 • 4. 距离度量与相似检索 • 5. 实验结果
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图10.8 不同特征的检索结果
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10.4 数字化医院中的图像存档与通信系统
• 10.4.1 PACS概述 • 10.4.2 国内外发展现状 • 10.4.3 主要解决的问题和技术要点 • 10.4.4 DICOM图像格式 • 10.4.5 DICOM 3.0标准及其面向对象的实现 • 10.4.6 小结
• 以有噪医学图像为例采用开运算去除噪声,再根 据结构元素的变化定义并绘制图像面积函数和颗 粒度函数
• 研究图像中各个颗粒或“子目标图像”的分布状 况,得出的结论可供图像的颗粒度分析参考。
数字图像处理-图像编码PPT课件

图像编码的目的就是尽量减小各种冗余信息,特别是 空间冗余、视觉冗余,以少的比特数来表示图像。
.
11
2. 信息量和信息熵
数据压缩技术的理论基础是信息论。 从信息论的角度来看,压缩就是去掉信息 中的冗余,即保留不确定的信息,去掉确定的 信息(可推知的)。
.
12
信息论中信源编码理论解决的主要问题: (1)数据压缩的理论极限 (2)数据压缩的基本途径
.
8
图像保真度
保真度标准——评价压缩算法的标准
客观保真度标准:图像压缩过程对图像信息的 损失能够表示为原始图像与压缩并解压缩后图 像的函数。
一般表示为输出和输入之差:
两个图像之间的总误差:
均方根误差:
主观保真度标准:通过视觉比较两个图像,给出一 个定性的评价,如很粗、粗、稍粗、相同、稍好、 较好、很好等,可以对所有人的感觉评分计算平均 感觉分来衡量
若按每像素3个字节计算,上述结果为约?M
举例2:目前的WWW互联网包含大量的图像信 息,如果图像信息的数据量太大,会使本来就 已经非常紧张的网络带宽变得更加不堪重负 (World Wide Web变成了World Wide Wait)
.
2
视频数据量:
对于电视画面的分辨率640*480的彩色图像, 每秒30帧,则一秒钟的数据量为:?
例:原图像数据:234 223 231 238 235
压缩后数据:234 11 -8 -7 3,我们可以对 一些接近于零的像素不进行存储,从而减小了 数据量
.
7
视觉冗余
人眼不能感知或不敏感的那部分图像信息, 人类视觉系统对图像的敏感度是非均匀的。 但是,在记录原始的图像数据时,通常假定视觉
系统是近似线性的和均匀的,对视觉敏感和不敏 感的部分同等对待,从而产生视觉冗余。
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2. 信息量和信息熵
数据压缩技术的理论基础是信息论。 从信息论的角度来看,压缩就是去掉信息 中的冗余,即保留不确定的信息,去掉确定的 信息(可推知的)。
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信息论中信源编码理论解决的主要问题: (1)数据压缩的理论极限 (2)数据压缩的基本途径
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图像保真度
保真度标准——评价压缩算法的标准
客观保真度标准:图像压缩过程对图像信息的 损失能够表示为原始图像与压缩并解压缩后图 像的函数。
一般表示为输出和输入之差:
两个图像之间的总误差:
均方根误差:
主观保真度标准:通过视觉比较两个图像,给出一 个定性的评价,如很粗、粗、稍粗、相同、稍好、 较好、很好等,可以对所有人的感觉评分计算平均 感觉分来衡量
若按每像素3个字节计算,上述结果为约?M
举例2:目前的WWW互联网包含大量的图像信 息,如果图像信息的数据量太大,会使本来就 已经非常紧张的网络带宽变得更加不堪重负 (World Wide Web变成了World Wide Wait)
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视频数据量:
对于电视画面的分辨率640*480的彩色图像, 每秒30帧,则一秒钟的数据量为:?
例:原图像数据:234 223 231 238 235
压缩后数据:234 11 -8 -7 3,我们可以对 一些接近于零的像素不进行存储,从而减小了 数据量
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视觉冗余
人眼不能感知或不敏感的那部分图像信息, 人类视觉系统对图像的敏感度是非均匀的。 但是,在记录原始的图像数据时,通常假定视觉
系统是近似线性的和均匀的,对视觉敏感和不敏 感的部分同等对待,从而产生视觉冗余。
数字图像处理课件ppt课件

9
• 1.2.3 数字图像处理的特点 • 1.具有数字信号处理技术共有的特点。如: • (1)处理精度高。 • (2)重现性能好。 • (3)灵活性高。 • 2.数字图像处理后的图像可能是供人观察和评价的,也
可能作为机器视觉的预处理结果。 • 3.数字图像处理技术适用面宽。原始模拟图像可以来自
多种信息源,它们可以是可见光图像,也可以是不可见的 波谱图像、超声波图像或红外图像。
1.3 基本的图像处理系统
• 图像处理系统包括
– 图像处理硬件和图像处理软件。
• 1.3.1 图像处理硬件 • 微机图像处理硬件系统主要
– 由图像输入设备、图像运算处理设备(微计算机)、 图像存储器、图像输出设备等组成。
• 软件系统包括
– 操作系统、控制软件及应用软件等。 13
图1.7 基本的数字图像处理系统
统。
• 3.图像处理开发工具
– (1)VC++面向对象可视化集成工具 – (2)MATLAB的图像处理工具箱 – (3)图像应用软件:Photoshop、CorelDRAW、
ACDSee
22
1.4 数字图像处理的应用与发展趋势
• 1.4.1 数字图像处理的应用 • 1.航天和航空技术方面的应用 • 2.生物医学工程方面的应用 • 3.通信工程方面的应用 • 4.工业自动化和机器人视觉方面的应用 • 5.军事和公安方面的应用 • 6.生活和娱乐方面的应用
– 像素(picture element,简称pixel)
• 一幅图像可以用二维矩阵表示。
4
图1.1 自然景物图像
(a)原图
(b)将原图放大4倍
• 图像的数字化包括两个主要步骤:离散和量化
5
• 1.1.2 图像处理的发展简史 • 数字图像处理首次成功地应用在1964年美国
• 1.2.3 数字图像处理的特点 • 1.具有数字信号处理技术共有的特点。如: • (1)处理精度高。 • (2)重现性能好。 • (3)灵活性高。 • 2.数字图像处理后的图像可能是供人观察和评价的,也
可能作为机器视觉的预处理结果。 • 3.数字图像处理技术适用面宽。原始模拟图像可以来自
多种信息源,它们可以是可见光图像,也可以是不可见的 波谱图像、超声波图像或红外图像。
1.3 基本的图像处理系统
• 图像处理系统包括
– 图像处理硬件和图像处理软件。
• 1.3.1 图像处理硬件 • 微机图像处理硬件系统主要
– 由图像输入设备、图像运算处理设备(微计算机)、 图像存储器、图像输出设备等组成。
• 软件系统包括
– 操作系统、控制软件及应用软件等。 13
图1.7 基本的数字图像处理系统
统。
• 3.图像处理开发工具
– (1)VC++面向对象可视化集成工具 – (2)MATLAB的图像处理工具箱 – (3)图像应用软件:Photoshop、CorelDRAW、
ACDSee
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1.4 数字图像处理的应用与发展趋势
• 1.4.1 数字图像处理的应用 • 1.航天和航空技术方面的应用 • 2.生物医学工程方面的应用 • 3.通信工程方面的应用 • 4.工业自动化和机器人视觉方面的应用 • 5.军事和公安方面的应用 • 6.生活和娱乐方面的应用
– 像素(picture element,简称pixel)
• 一幅图像可以用二维矩阵表示。
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图1.1 自然景物图像
(a)原图
(b)将原图放大4倍
• 图像的数字化包括两个主要步骤:离散和量化
5
• 1.1.2 图像处理的发展简史 • 数字图像处理首次成功地应用在1964年美国
数字图像处理技术PPT课件.ppt

数字图像处理技术概述
数字图像处理又称为计算机图像处理,它是指将图像信 号转换成数字信号并利用计算机对其进行处理的过程。
这一过程包括对图像进行增强、除噪、分割、复原、编 码、压缩、提取特征等内容,图像处理技术的产生离不开计 算机的发展、数学的发展以及各个行业的应用需求的增长。 20世纪60年代,图像处理的技术开始得到较为科学的应用, 人们用这种技术进行输出图像的理想化处理。
第一章 图像处理技术概述
4
数字图像处理技术概述 数字图像处理技术特点
1.更好的再现性
数字图像处理与传统的模拟图 像处理相比,不会因为图像处理过 程中的存储、复制或传输等环节引 起图像质量的改变。
3.适用面宽
可以从各个途;径获得数据源, 从显微镜到天文望远镜的图像都可 以进行数字处理。
2.占用的频带更宽
这一点是相对于语言信息而 言的,图像信息比语言信息所占 频带要大好几个数量级,因此图 像信息在实现操作的过程中难度 更大。
4.具有较高的灵活性
只要可以用数学公式和数理 逻辑表达的内容;,几乎都可以用 电子图像来进行表现处理。
第一章 图像处理技术概述
5
过渡页
TRANSITION PAGE
01 图像处理技术概述 0022 图图像像处处理理技技术术发发展展现现状状 03 图像处理技术的利用
之后பைடு நூலகம்年
数字图像处理技术朝着更高深的方向发展,人们开始通过计算 机构建出数字化的人类视觉系统,这项技术被称为图像理解或 计算机视觉。
第二章 图像处理技术发展现状
7
2.2 我国数字图像处理技术的发展
我国在建国之初就展开了计算机技术的研究,而改革开 放以来,我国在计算机数字图像处理技术上的发展进步也是 非常大的,甚至在某些理论研究方面已赶上了世界先进水平。
数字图像处理图像编码46页PPT

1、不要轻言放弃,否则对不起自己。
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人,常是愿意 去做,并愿意去冒险的人。“稳妥”之船,从未能从岸边走远。-戴尔.卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡,喝起来是苦涩的,回味起来却有 久久不会退去的余香。
数字图像处理图像编码 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美,我宁愿选择无悔,不管来生多么美丽,我不愿失 去今生对你的记忆,我不求天长地久的美景,我只要远躺在泥坑里的人,才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭,生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍,就是一下子不要学很多。——洛克
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人,常是愿意 去做,并愿意去冒险的人。“稳妥”之船,从未能从岸边走远。-戴尔.卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡,喝起来是苦涩的,回味起来却有 久久不会退去的余香。
数字图像处理图像编码 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美,我宁愿选择无悔,不管来生多么美丽,我不愿失 去今生对你的记忆,我不求天长地久的美景,我只要远躺在泥坑里的人,才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭,生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍,就是一下子不要学很多。——洛克
(数字图像处理)第十章小波变换的图像处理

边缘检测与特征提取
80%
边缘检测原理
利用小波变换对图像进行多尺度 分解,通过检测小波系数中的突 变点实现边缘检测。
100%
特征提取
小波变换能够提供图像的多尺度 、多方向信息,因此可以用于提 取图像中的纹理、形状等特征。
80%
应用领域
边缘检测和特征提取在目标识别 、图像分割、场景理解等领域具 有广泛应用。
Meyer小波
Meyer小波是一种具有无穷光滑性和正交性的小 波基函数,其频率响应接近理想滤波器。Meyer 小波适用于对信号进行高精度的分解和重构,如 音频信号处理、图像处理等。
02
图像处理中的小波变换应用
图像压缩与编码
小波变换压缩原理
利用小波变换对图像进行多尺度分解,得到不同频率的子 带图像,通过对子带图像进行量化和编码实现压缩。
多分辨率分析实现
多分辨率分析可以通过构建一系列嵌套的子空间来实现,每个子空间对应一个 特定的尺度。通过在不同尺度下对信号或图像进行投影和重构,可以得到信号 或图像在不同尺度下的分量表示。
常见小波基函数介绍
Haar小波
Haar小波是最简单的小波基函数之一,具有紧 支撑性和正交性。它的波形类似于方波,适用于 对信号进行粗略的分解和重构。
不同噪声水平下算法性能分析
针对不同噪声水平(如高斯噪声、椒盐噪声等),分析并 比较各种去噪算法的性能表现。
算法实时性与计算复杂度评估
评估各种去噪算法的实时性和计算复杂度,为实际应用提 供参考依据。
05
小波变换在边缘检测中的应用
基于小波变换的边缘检测算法
小波基选择
选择适合图像处理的小波基,如 Haar小波、Daubechies小波等,用 于实现小波变换。
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3124 2402 1233 2442
2(0.375),4(0.25),3(0.1875),1(0.125),0(0.0625)
N2 0 00
2 0.375 01
3 0.625 101
3 0.8125 110
4 0.9375 1111
第十章 图像编码 香农-范诺编码
第十章 图像编码 二分法香农-范诺编码
评价图像压缩算法的优劣主要有以下4个参数: 1) 算法的编码效率 2) 编码图像的质量 3) 算法的适用范围 4) 算法的复杂度
第十章 图像编码
10.2 哈夫曼编码
3124 2402 1233 2442
2:0 4:10 3:111 1:1101 0:1100 111110110 01011000 11010111111 010100
第十章 图像编码
信息熵冗余: 也称编码冗余,如果图像中平均每个像素使 用的比特数大于该图像的信息熵,则图像中存在冗余。
结构冗余: 图像中存在很强的纹理结构或自相似性。 知识冗余: 有些图像中还包含与某些先验知识有关的信息。
图像编码的目的就是充分利用图像中存在的各种冗余信息, 特别是空间冗余、时间冗余以及视觉冗余,以尽量少的比特数 来表示图像。
第十章 图像编码 10.1.2 图像编码的方法
图像编码分为有损压缩和无损压缩。无损压缩无信息损失, 解压缩时能够从压缩数据精确地恢复原始图像;有损压缩不能精 确重建原始图像,存在一定程度的失真。
根据编码原理将图像编码分为:
(1)熵编码:无损编码,给出现概率较大的符号赋予一个短 码字,而给出现概率较小的符号赋予一个长码字, 从而使得最 终 的 平 均 码 长 很 小 。 常 见 的 熵 编 码 方 法 有 行 程 编 码 ( Run Length Encoding)、哈夫曼编码和算术编码。
6 4 2
0 16 1
0 1234
26
10
01
4 4 06 1
031
3 3
12
01
第十章 图像编码
10.3 香农-范诺编码
香农-范诺编码的理论基础是符号的码字长度Ni完全由该符 号出现的概率来决定,即
lo D P ig N i lo D P i g 1
式中,D为编码所用的数制。
第十章 图像编码
第十章 图像编码
10.4.2 PCX
PCX文件分为文件头和图像压缩数据两个部分。如果是256 色 图 像 , 则 还 有 一 个 256 色 调 色 板 存 于 文 件 尾 部 。 文 件 头 全 长 128字节,包含了图像的大小和颜色以及PCX文件的版本标识等 信息,图像压缩数据紧跟在文件头之后。如果没有使用调色板, 那么图像压缩数据存储的是实际像素值;否则,存储的是调色 板的索引值。
行程编码为:1101011
第十章 图像编码
3
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011
1101000 000
01011010110111101000000
还原方法:从符号串左端开始往右搜索,遇到第一个0时 停下来,计算这个0的前面有几个1。设1的个数为K,则在 0后面读K+2个符号,这K+2个符号所表示的二进制数加上 1的值就是第1个行程的长度。
第十章 图像编码
第十章 图像编码
第十章 图像编码
(2) 保真度编码: 利用人眼的视觉特性,在允许的失真条 件下,最大限度地压缩图像。可以实现较大的压缩比。
(3) 特征提取:对感兴趣的部分特征信息进行编码即可压 缩数据。
第十章 图像编码
10.1.3 利用人工神经网络(Artificial Neural Network, ANN)
第十章 图像编码
10.1 图像编码概述
10.1.1 图像编码基本原理 表示图像需要大量的数据,但图像数据存在冗余
(Redundancy)信息,去掉这些冗余信息后可以有效压缩图像。 数字图像的冗余主要表现在:
空间冗余:图像内部相邻像素之间的相关性所造成的冗余。 时间冗余: 视频图像不同帧之间的相关性所造成的冗余。 视觉冗余: 人眼不能感知或不敏感的那部分图像信息。
的 压 缩 编 码 、 分 形 编 码 ( Fractal Coding ) 、 小 波 编 码 (Wavelet Coding)、基于对象的压缩编码(Object Based Coding)和基于模型的压缩编码(Model Based Coding)等等。
第十章 图像编码 10.1.4 图像编码评价
第十章 图像编码
• Typedef struct{ • char manufacturer; /always 0xa0 • char version; • char encoding; /always 1 • char bits_per_pixel; /color bits • int xmin,ymin; /image origin • int xmax,ymax; /image dimensions • int hres,vres; /resolution values • char palette[48]; /color palette • char reserved; • char colour_planes; /color planes • char bytes_per_line; /line buffersize • int palette_type; /grey or color palette • char filler[58]; • }PCXHEAD;
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11110010010101 (不知道各行程应在何处分断)
可以这样定义:可表示行程长度值 编码 编码长度源自1-40??3
5-8
10???
5
9-16
110???? 7
17-32 1110????? 9
33-64 11110?????? 11
65-128 111110??????? 13 如:1100的编码为:1100-1=1011 (十进制11)
第十章 图像编码
10.4 行 程 编 码
10.4.1 行 程 编 码 又 称 行 程 长 度 编 码 ( Run Length Encoding ,
RLE), 是一种熵编码,其编码原理是将具有相同值的连续串 用其串长和一个代表值来代替, 该连续串就称为行程,串长称为 行程长度。
例如:aabbbcddddd的行程长度编码为2a3b1c5d。
3, ,12 , 4, , 9, , 1,
第十章 图像编码
行程编码分为定长和不定长编码两种。定长编码是 指编码的行程长度所用的二进制位数固定,而变长行程 编码是指对不同范围的行程长度使用不同位数的二进制 位数进行编码。使用变长行程编码需要增加标志位来表 明所使用的二进制位数。
第十章 图像编码 对于二值图,可用如下行程编码表示图像。