彩色圖像壓縮(顏色量化)

1、彩色圖像壓縮（顏色量化）調(diào)色板色度壓縮調(diào)色板的概述大多數(shù)彩色圖像采集設(shè)備及圖像處理軟件都采用24位真彩色圖像數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)記錄圖像信息，即以紅（R）、綠（G）、藍(lán)（B）彩色模色彩。其中在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，R、G、B各用一個字節(jié)表示，R、G、B的取值各有256級，可表達(dá)1677萬多種顏色。將色彩空間化減中常用的顏色。為此，我們設(shè)想利用人眼對色彩分辨能力的有限性，采用一個字節(jié)共8位的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來顯示、存儲或傳遞24位真彩即建立256色或更少的顏色信息作為索引值，來模擬1677萬種顏色，以實現(xiàn)彩色圖像的顏色壓縮，這就須建立適當(dāng)?shù)恼{(diào)色板，對圖像的色彩數(shù)據(jù)的表達(dá)做轉(zhuǎn)換處理，即用適當(dāng)數(shù)量（一般采用256種）的顏色索引值

2、來填寫調(diào)色板。般來講，選擇一個合適的調(diào)色板并非一件很容易的事。盡管人眼對顏色的分辨力是有限的，但要從1677萬多種顏色中選取256種或更少的顏色作為一幅彩色豐富的圖像的顏色的替代，仍然是一件十分困難的事情。壓縮彩色圖像顏色總數(shù)的算法有多種。主要可分為以下3類:一類是依據(jù)圖像的彩色分布情況來確定調(diào)色板，對24位彩色圖像中所有的色彩做統(tǒng)計分析，取統(tǒng)計結(jié)果位于前面的256種顏色作為表達(dá)原圖像的顏色，并把這256種顏色設(shè)置為調(diào)色板中的顏色；一類是事先將調(diào)色板設(shè)置好，按照一定的算法將圖像的顏色與調(diào)色板相匹配，即固定調(diào)色板法；另一類是利用抖動算法實現(xiàn)圖像顏色的壓縮。三類調(diào)色板的比較固定調(diào)色板可以增大效率和

3、一定的壓縮率，但是如果一幅圖像中所含的顏色較為接近，倒如，在一幅圖像表現(xiàn)的是一幅田野，田野有草綠色，蔥綠色，墨綠色，淺綠色等顏色，但通過固定調(diào)色板算法進(jìn)行彩色壓縮，這4種不同的綠色將有可能由同一種綠色來表示，這種結(jié)果損失了圖像色彩細(xì)微處的差異。所以固定調(diào)色板算法不適宜用于色彩分布特點集中的圖像?，F(xiàn)在主流采用抖動算法和顏色統(tǒng)計算法。算法適用范圍矢量化圖像、顏色數(shù)目較少的圖像。算法實現(xiàn)（基于顏色統(tǒng)計的方法）八叉樹調(diào)色算法要建立一個八叉樹，每個節(jié)點有8個子節(jié)點，共8級，一級一級的延伸下去，最后一級是“樹葉”。首先需要取得顏色的RGB值，假設(shè)顏色是淡藍(lán)色（紅：240,綠：250,藍(lán)：255）。顏魚值的

4、二逬制住數(shù)第丘位第5位第她第3位第2位第血第。位紅超字節(jié)1111000011111J10表1：淡藍(lán)色對應(yīng)的統(tǒng)計表從每個位平面的二進(jìn)制數(shù)，組成一個0到7之間整數(shù)，然后這個整數(shù)就是這個顏色在八叉樹中對應(yīng)級的位置，那么我們就在八叉樹的第1級第7個子節(jié)點處添加一個節(jié)點,以此類推。隨著顏色數(shù)的增加,八叉樹的樹葉就在不斷增多。當(dāng)八叉樹的樹葉數(shù)量到達(dá)256的時候,我們就需要把一些葉子合并。通常就合并最后添加的顏色所在樹枝的樹葉。先合并樹葉，合并完了再網(wǎng)上合并樹枝。最后，所有顏色采集完了以后，就遍歷整個八叉樹,取出所有樹葉的顏色,這樣就得到了調(diào)色板。調(diào)色結(jié)果如下所示：八叉樹結(jié)構(gòu)八叉樹調(diào)色板固定調(diào)色板生成256

5、色位圖八叉樹生成256色位圖圖1八叉樹生成調(diào)色板的結(jié)果調(diào)色索引圖像怎么壓縮？思路1:將顏色按RGB大小進(jìn)行排序，則索引圖像將形成彩色圖像灰度化的輪廓，這時采用現(xiàn)有的方法（SPECK、SPIHT、JPEG2000等）進(jìn)行壓縮。但是因為顏色代表顏色索引值，索引值變化后，會產(chǎn)生“顏色失調(diào)”的現(xiàn)象。圖2SPIHT壓縮(bpp=0.8)即使顏色比較相近，當(dāng)壓縮比例達(dá)到一定程度，在視覺上仍然變得不可接受，嘗試根據(jù)大部分顏色的變化對索引表進(jìn)行變更，仍不能有效解決問題。圖3SPIHT壓縮(bpp=0.2)思路2:對圖像進(jìn)行無損壓縮。嘗試DPCM和RLC編碼，壓縮率只能達(dá)到15:1左右。1K圖4無損壓縮方法CR

6、=15綜上：調(diào)色板壓縮方法更適用于顏色數(shù)更少的矢量圖（典型如GIF壓縮）。要做到顏色不失真，壓縮率比較小。要做到壓縮率比較高，會產(chǎn)生局部的顏色失調(diào)。2基于壓縮感知的壓縮方法基于非均勻采樣和壓縮感知的圖像壓縮算法：針對不同圖像內(nèi)容對重構(gòu)貢獻(xiàn)的不同，提出了一種新的采樣方式，即對圖像邊緣及其周邊像素點密集采樣，對剩余像素點進(jìn)行隨機抽取。在解碼端通過采樣點位置信息構(gòu)造出各圖像塊對應(yīng)測量矩陣，利用SLO算法進(jìn)行重疊塊重構(gòu)，提高了圖像重構(gòu)精度，并有效改善了紋理區(qū)域的視覺效果?；诜诸愊∈枳值浜妥儾蓸勇什蓸拥膱D像壓縮算法：該算法首先利用圖像庫訓(xùn)練分類稀疏字典，在編碼端根據(jù)Canny檢測算子將原始圖像分為不同類型圖像塊，再生成與各字典匹配的最佳觀測矩陣分別對各圖像塊隨機投影。在解碼端利用SLO算法分別重構(gòu)各類圖像塊，最終得到高精度重構(gòu)圖像