多媒體技術(shù)基礎(chǔ)(林福宗)-04彩色數(shù)字圖像基礎(chǔ)

第4章彩色數(shù)字圖像基礎(chǔ)

2/3/20231第4章彩色數(shù)字圖像基礎(chǔ)目錄4.1視覺系統(tǒng)對(duì)顏色的感知4.2圖像的顏色模型4.2.1顯示彩色圖像用RGB相加混色模型4.2.2打印彩色圖像用CMY相減混色模型4.3圖像的三個(gè)基本屬性4.3.1圖像分辨率4.3.2像素深度與阿爾法(α)通道4.3.3真彩色、偽彩色與直接色4.4圖像的種類4.4.1矢量圖與位圖4.4.2灰度圖與彩色圖4.5伽馬(γ)校正4.5.1γ的概念4.5.2γ校正4.6JPEG壓縮編碼4.6.1JPEG算法概要4.6.2JPEG算法的主要計(jì)算步驟4.6.3JPEG壓縮和編碼舉例4.7圖像文件格式4.7.1BMP文件格式4.7.2GIF文件格式4.7.3JPEG格式4.7.4PNG格式參考文獻(xiàn)和站點(diǎn)2/3/202324章彩色數(shù)字圖像基礎(chǔ)4.1視覺系統(tǒng)對(duì)顏色的感知顏色是什么視覺系統(tǒng)對(duì)可見光的感知結(jié)果可見光是波長(zhǎng)在380～780nm之間的電磁波，我們看到的大多數(shù)光不是一種波長(zhǎng)的光，而是由許多不同波長(zhǎng)的光組合成的，因此有多種顏色的感覺顏色只存在于眼睛和大腦人的視網(wǎng)膜有對(duì)紅、綠、藍(lán)顏色敏感程度不同的三種錐體細(xì)胞桿狀體細(xì)胞在光功率極低的條件下才起作用在計(jì)算機(jī)圖像處理中，三種錐體細(xì)胞扮演重要角色，桿狀細(xì)胞則未扮演什么角色2/3/202334章彩色數(shù)字圖像基礎(chǔ)4.1視覺系統(tǒng)對(duì)顏色的感知(續(xù))視覺系統(tǒng)對(duì)顏色感知的特性眼睛本質(zhì)上是一個(gè)照相機(jī)人的視網(wǎng)膜(humanretina)通過神經(jīng)元感知外部世界的顏色，每個(gè)神經(jīng)元是一個(gè)對(duì)顏色敏感的錐體(cone)紅、綠和藍(lán)三種錐體細(xì)胞對(duì)不同頻率的光的感知程度不同，對(duì)不同亮度的感知程度也不同這就意味著，人們可以使用數(shù)字圖像處理技術(shù)來降低表示圖像的數(shù)據(jù)量而不使人感到圖像質(zhì)量有明顯下降。從理論上說，自然界中的任何一種顏色都可以由R，G，B這三種顏色值之和來確定，它們構(gòu)成一個(gè)三維的RGB矢量空間這就是說，R，G，B的數(shù)值不同，混合得到的顏色就不同，也就是光波的波長(zhǎng)不同2/3/202344章彩色數(shù)字圖像基礎(chǔ)4.1視覺系統(tǒng)對(duì)顏色的感知(補(bǔ))——色盲色盲是指缺乏或完全沒有辨別色彩的能力。在人的視網(wǎng)膜上有一種感光細(xì)胞——錐細(xì)胞，它有紅、綠、藍(lán)3種感光色素。每一種感光色素主要對(duì)一種原色光產(chǎn)生興奮，而對(duì)其余兩種原色光產(chǎn)生程度不等的反應(yīng)。如果某一種色素缺乏，則會(huì)產(chǎn)生對(duì)此種顏色的感覺障礙，表現(xiàn)為色盲或色弱（辨色力弱）。2/3/202354章彩色數(shù)字圖像基礎(chǔ)正常缺少L-cone,紅色盲缺少M(fèi)-cone，綠色盲缺少S-cone，藍(lán)黃色盲2/3/202364章彩色數(shù)字圖像基礎(chǔ)色盲測(cè)試2/3/202374章彩色數(shù)字圖像基礎(chǔ)4.2圖像的顏色模型顯示彩色圖像用RGB相加混色模型一個(gè)能發(fā)出光波的物體稱為有源物體，它的顏色由該物體發(fā)出的光波決定CRT使用3個(gè)電子槍分別產(chǎn)生紅(red)、綠(green)和藍(lán)(blue)三種波長(zhǎng)的光，如圖4-1所示，并以各種不同的相對(duì)強(qiáng)度組合產(chǎn)生不同的顏色RGB相加混色模型組合紅、綠和藍(lán)光波來產(chǎn)生特定顏色的方法叫做相加混色法(additivecolormixture)，即RGB相加混色模型相加混色是計(jì)算機(jī)應(yīng)用中定義顏色的基本方法任何一種顏色都可用三種基本顏色按不同的比例混合得到顏色＝R(紅的百分比)＋G(綠的百分比)＋B(藍(lán)的百分比)2/3/202384章彩色數(shù)字圖像基礎(chǔ)4.2圖像的顏色模型(續(xù)1)三種顏色的光強(qiáng)越強(qiáng)，到達(dá)我們眼睛的光就越多，它們的比例不同，我們看到的顏色也就不同。沒有光到達(dá)眼睛，就是一片漆黑當(dāng)三基色等量相加時(shí)，得到白色；等量的紅綠相加而藍(lán)為0時(shí)得到黃色；等量的紅藍(lán)相加而綠為0時(shí)得到品紅色；等量的綠藍(lán)相加而紅為0時(shí)得到青色。這些三基色相加的結(jié)果如圖4-2所示圖4-1彩色顯像產(chǎn)生顏色的原理圖4-2相加混色2/3/202394章彩色數(shù)字圖像基礎(chǔ)4.2圖像的顏色模型(續(xù)2)彩色圖像一幅彩色圖像可以看成是由許多的點(diǎn)組成的，如圖4-3所示圖像中的單個(gè)點(diǎn)稱為像素(pixel)，每個(gè)像素都有一個(gè)值，稱為像素值，它表示特定顏色的強(qiáng)度一個(gè)像素值通常用R，G，B三個(gè)分量表示。如果每個(gè)像素的每個(gè)顏色分量“1”和“0”表示，即每種顏色的強(qiáng)度是100%或0%，每個(gè)像素顯示的顏色是8種顏色之一，見表4-1RGB顏色000黑001藍(lán)010綠011青100紅101品紅110黃111白表4-1相加色圖4-3一幅圖像由許多像素組成2/3/2023104章彩色數(shù)字圖像基礎(chǔ)4.2圖像的顏色模型(續(xù)3)打印彩色圖像用CMY相減混色模型一個(gè)不發(fā)光波的物體稱為無源物體，它的顏色由該物體吸收或者反射哪些光波決定用用彩色墨水或顏料進(jìn)行混合，繪制的圖畫是一種無源物體，用這種方法生成的顏色稱為相減色CMY相減混色模型用三種基本顏色即青色(cyan)、品紅(magenta)和黃色(yellow)的顏料按一定比例混合得到顏色的方法，通常寫成CMY，稱為CMY模型從理論上說，任何一種顏色都可以用青色(cyan)、品紅(magenta)和黃色(yellow)混合得到用這種方法產(chǎn)生的顏色之所以稱為相減混色，是因?yàn)樗鼫p少了為視覺系統(tǒng)識(shí)別顏色所需要的反射光2/3/2023114章彩色數(shù)字圖像基礎(chǔ)4.2圖像的顏色模型(續(xù)4)在相減混色中,當(dāng)三基色等量相減時(shí)得到黑色；……。三基色相減結(jié)果如圖4-4所示按每個(gè)像素每種顏色用1位表示，相減法產(chǎn)生的8種顏色如表4-3所示C(青色)M(品紅)Y(黃色)相減色000白001黃010品紅011紅100青101綠110藍(lán)111黑圖4-4相減混色表4-3相減色2/3/2023124章彩色數(shù)字圖像基礎(chǔ)4.2圖像的顏色模型(續(xù)5)相加色與相減色是互補(bǔ)色相加混色和相減混色之間成對(duì)出現(xiàn)互補(bǔ)色,見表4-4利用它們之間的關(guān)系，可把顯示的顏色轉(zhuǎn)換成打印的顏色在RGB中的顏色值為1的地方，在CMY對(duì)應(yīng)的位置上，其顏色值為0。例如，RGB為0∶1∶0時(shí)，對(duì)應(yīng)CMY為1∶0∶1相加混色(RGB)相減混色(CMY)生成的顏色000111黑001110藍(lán)010101綠011100青100011紅101010品紅110001黃111000白表4-4相加色與相減色的關(guān)系2/3/2023134章彩色數(shù)字圖像基礎(chǔ)Quiz黃品紅青2/3/2023144章彩色數(shù)字圖像基礎(chǔ)4.3圖像的三個(gè)基本屬性圖像分辨率(resolution)屏幕分辨率(screenresolution)衡量顯示設(shè)備再現(xiàn)圖像時(shí)所能達(dá)到的精細(xì)程度的度量方法。也稱顯示分辨率用“水平像素?cái)?shù)×垂直像素?cái)?shù)”表示，如640×480表示顯示屏分成480行，每行顯示640個(gè)像素，整個(gè)顯示屏含有307200個(gè)顯像點(diǎn)常見的屏幕分辨率:640×480，800×600，1024×768，1280×1024傳統(tǒng)電視屏幕的寬高比為4:3；高清晰度電視屏幕的寬高比為16∶9圖像分辨率(imageresolution)圖像精細(xì)程度的度量方法。對(duì)同樣尺寸的一幅圖，如果像素?cái)?shù)目越多，則說明圖像的分辨率越高，看起來就越逼真。相反，圖像顯得越粗糙圖像分辨率也稱空間分辨率(spatialresolution)和像素分辨率(pixelresolution)2/3/2023154章彩色數(shù)字圖像基礎(chǔ)4.3圖像的三個(gè)基本屬性(續(xù)1)在圖像顯示應(yīng)用中的圖像分辨率表示法(1)物理尺寸：每毫米線數(shù)(或行數(shù))(2)行列像素：像素/行×行/幅，如640像素/行×480行/幅(3)像素總數(shù)：如數(shù)碼相機(jī)上標(biāo)的500萬(wàn)像素(4)單位長(zhǎng)度上的像素：如像素每英寸(pixelsperinch，PPI)(5)線對(duì)(linepair)數(shù)：以黑白相鄰的兩條線為一對(duì)，如5對(duì)線在圖像數(shù)字化和打印應(yīng)用中的圖像分辨率表示法通常用多少點(diǎn)每英寸(dotsperinch，DPI)表示，如300DPI分辨率越高，圖像質(zhì)量就越高，像素就越多，要求存儲(chǔ)容量就越大圖像分辨率與屏幕分辨率是兩個(gè)不同的概念從行列像素角度看，圖像分辨率是構(gòu)成一幅圖像的像素?cái)?shù)目，而屏幕分辨率是顯示圖像的區(qū)域大小

2/3/2023164章彩色數(shù)字圖像基礎(chǔ)4.3圖像的三個(gè)基本屬性(續(xù)2)像素深度與阿爾法(α)通道存儲(chǔ)每個(gè)像素所用的位數(shù)例如，用R，G，B三個(gè)分量表示的彩色圖像，若每個(gè)分量用8位表示，那么一個(gè)像素共用24位表示，就說像素深度為24位像素深度決定彩色圖像的每個(gè)像素可能有的顏色數(shù)，或者確定灰度圖像的每個(gè)像素可能有的灰度級(jí)數(shù)例如，像素深度為24位時(shí)，每個(gè)像素可以是224=16777216種顏色中的一種像素深度越深，表達(dá)的顏色數(shù)目就越多，所占用的存儲(chǔ)空間也越大。相反，如果像素深度太淺，則影響圖像的質(zhì)量，圖像看起來讓人覺得很粗糙和很不自然由于受到設(shè)備和人眼分辨率的限制，不一定要追求特別深的像素深度2/3/2023174章彩色數(shù)字圖像基礎(chǔ)4.3圖像的三個(gè)基本屬性(續(xù)3)阿爾法(α)通道在每個(gè)像素用32位表示的圖像表示法中的高8位，其余24位是顏色通道，紅色、綠色和藍(lán)色分量各占一個(gè)8位的通道

用于表示像素在對(duì)象中的透明度例如，用兩幅圖像A和B混合成一幅新圖像，新圖像(New)的像素為：Newpixel=(alpha)(pixelAcolor)+(alpha)(pixelBcolor)又如，一個(gè)像素(A，R，G，B)的四個(gè)分量都用規(guī)一化的數(shù)值表示時(shí)，像素值為(1，1，0，0)時(shí)顯示紅色，表示紅色強(qiáng)度為1像素值為(0.5，1，0，0)時(shí)，使用α通道中的預(yù)乘數(shù)0.5與R，G，B相乘，其結(jié)果為(0.5,0.5,0,0)，表示紅色強(qiáng)度為0.5

2/3/2023184章彩色數(shù)字圖像基礎(chǔ)4.3圖像的三個(gè)基本屬性(續(xù)4)真彩色、偽彩色與直接色真彩色(truecolor)每個(gè)像素的顏色值用紅(R)、綠(G)和藍(lán)(B)表示的顏色通常用24位表示，其顏色數(shù)224＝16777216種。也稱24位顏色(24-bitcolor)或全彩色(fullcolor)偽彩色(pseudocolor)不是物體固有的而是人為的顏色將像素值當(dāng)作彩色查找表(colorlook-uptable，CLUT)的表項(xiàng)入口地址，查找顯示圖像時(shí)要使用的R，G，B值，用查找出的R，G，B值產(chǎn)生的彩色使用查找得到的R，G，B數(shù)值顯示的彩色是真的，但不是圖像本身真正的顏色，它沒有完全反映原圖的顏色直接色(directcolor)每個(gè)像素值由R，G，B分量構(gòu)成，每個(gè)分量作為單獨(dú)的索引值對(duì)它做變換，用變換后的R，G，B值產(chǎn)生的顏色2/3/2023194章彩色數(shù)字圖像基礎(chǔ)4.4圖像的種類矢量圖(vectorgraphics)根據(jù)數(shù)學(xué)規(guī)則描述而生成的圖一幅圖用數(shù)學(xué)描述的點(diǎn)、線、弧、曲線、多邊形和其他幾何實(shí)體和幾何位置來表示，創(chuàng)建的圖是對(duì)象的集合而不是點(diǎn)或像素模式的圖繪制和顯示矢量圖的軟件通常稱為繪圖程序(drawprograms)；存放矢量圖的存儲(chǔ)格式稱為矢量圖格式；存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)主要是繪制圖形的數(shù)學(xué)描述優(yōu)點(diǎn)目標(biāo)圖像的移動(dòng)、縮小或放大、旋轉(zhuǎn)、拷貝、屬性(如線條變寬變細(xì)、顏色)變更都很容易做到相同或類似的圖可以把它們當(dāng)作圖的構(gòu)造塊，并把它們存到圖庫(kù)中，這樣不僅可加速矢量圖的生成，而且可減小矢量圖的文件大小局限性很難用數(shù)學(xué)方法來描述真實(shí)世界的彩照，這就要用位圖法表示2/3/2023204章彩色數(shù)字圖像基礎(chǔ)4.4圖像的種類(續(xù)1)位圖(bitmap，bitmappedimage)用像素值陣列表示的圖對(duì)位圖進(jìn)行操作時(shí)，只能對(duì)圖中的像素進(jìn)行操作，而不能把位圖中的物體作為獨(dú)立實(shí)體進(jìn)行操作。也稱光柵圖(rastergraphics)畫位圖或編輯位圖的軟件稱為畫圖程序(paintprograms)；存放位圖的格式稱為位圖格式；存儲(chǔ)的內(nèi)容是描述像素的數(shù)值特性位圖的獲取通常用掃描儀、數(shù)碼相機(jī)、攝像機(jī)、錄像機(jī)、視像光盤和相關(guān)的數(shù)字化設(shè)備位圖文件占據(jù)的存儲(chǔ)空間比較大影響位圖文件大小的因素圖像分辨率：分辨率越高，表示組成一幅圖的像素就越多，圖像文件就越大像素深度：像素深度越深，表達(dá)單個(gè)像素的顏色和亮度的位數(shù)越多，圖像文件就越大2/3/2023214章彩色數(shù)字圖像基礎(chǔ)4.4圖像的種類(續(xù)2)灰度圖(gray-scaleimage或intensityimage)只有明暗不同的像素而沒有彩色像素組成的圖像只有黑白兩種顏色的圖像稱為單色圖像(monochrome/bitimage)，如圖4-6(a)所示每個(gè)像素的像素值用一位存儲(chǔ)，其值是“0”或“1”用一個(gè)字節(jié)表示一個(gè)像素的灰度圖(256級(jí)灰度)如圖4-6(b)所示一幅640×480的灰度圖像需要占據(jù)300KB的存儲(chǔ)空間圖4-6(a)標(biāo)準(zhǔn)單色圖圖4-6(b)標(biāo)準(zhǔn)灰度圖2/3/2023224章彩色數(shù)字圖像基礎(chǔ)4.4圖像的種類(續(xù)3)彩色圖像(colorimage)每個(gè)像素包含顏色信息的圖像?？砂凑疹伾臄?shù)目劃分256色圖像(如圖4-7)：每個(gè)像素的R、G和B值用一個(gè)字節(jié)來表示，一幅640×480的彩色圖像需要300KB的存儲(chǔ)空間真彩色圖像(如圖4-8)：每個(gè)像素的R，G，B分量分別用一個(gè)字節(jié)表示，一幅640×480的真彩色圖像需要900KB的存儲(chǔ)空間圖4-7256色標(biāo)準(zhǔn)圖像圖4-824位標(biāo)準(zhǔn)圖像

2/3/2023234章彩色數(shù)字圖像基礎(chǔ)4.5伽馬()校正校正(gammacorrection)為補(bǔ)償顯示設(shè)備非線性的顯示特性而采用的校正技術(shù)顯示設(shè)備產(chǎn)生的光亮度與輸入給它的電壓之間呈現(xiàn)的關(guān)系為

光亮度＝(輸入電壓)γ

其中，γ是冪函數(shù)的指數(shù)，是一個(gè)常數(shù)，用來衡量非線性部件的轉(zhuǎn)換特性在把輸入電壓送到顯示設(shè)備之前對(duì)它做一次變換，使輸入到顯示設(shè)備的電壓′=(輸入電壓)γ

，這個(gè)變換稱為校正顯示設(shè)備不同，γ的值也有所不同。陰極射線管(CRT)典型的值在2.25～2.45之間2/3/2023244章彩色數(shù)字圖像基礎(chǔ)4.6JPEG壓縮編碼JPEG是什么JointPhotographicExpertsGroup的縮寫，聯(lián)合圖像專家組由ISO和IEC兩個(gè)組織機(jī)構(gòu)聯(lián)合組成的專家組，負(fù)責(zé)制定靜態(tài)的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)JPEG標(biāo)準(zhǔn)靜態(tài)圖像數(shù)據(jù)壓縮標(biāo)準(zhǔn)，用于壓縮灰度圖像和彩色圖像。兩種基本壓縮算法：有損壓縮算法：以離散余弦變換(DCT)為基礎(chǔ)，在壓縮比為25∶1的情況下，壓縮后還原得到的圖像與原始圖像相比，非圖像專家難于找出它們之間的區(qū)別采用以預(yù)測(cè)技術(shù)為基礎(chǔ)的無損壓縮算法JPEG格式存放使用JPEG壓縮的圖像文件交換格式大多數(shù)瀏覽器都支持這種格式的文件。以這種格式存放的圖像文件的后綴是.JPG或.JFF。也稱JFIF

2/3/2023254章彩色數(shù)字圖像基礎(chǔ)4.6JPEG壓縮編碼(續(xù)1)JPEG標(biāo)準(zhǔn)的文檔標(biāo)準(zhǔn)號(hào)：ISO/IECIS10918-1或ITU-TRecommendationT.81標(biāo)準(zhǔn)名：Informationtechnology—Digitalcompressionandcodingofcontinuous-tonestillimages(信息技術(shù)—連續(xù)色調(diào)靜態(tài)圖像的數(shù)字壓縮和編碼)JPEG算法概要利用視覺系統(tǒng)特性，使用變換、量化和熵編碼相結(jié)合的方法，以去掉或減少視覺的冗余信息和數(shù)據(jù)本身的冗余信息JPEG算法框圖如圖4-9所示圖(a)：壓縮算法框圖圖(b)：解壓縮算法框圖2/3/2023264章彩色數(shù)字圖像基礎(chǔ)4.6JPEG壓縮編碼(續(xù)2)圖4-9JPEG壓縮-解壓縮算法框圖2/3/2023274章彩色數(shù)字圖像基礎(chǔ)4.6JPEG壓縮編碼(續(xù)3)JPEG標(biāo)準(zhǔn)的壓縮算法大致分成三個(gè)步驟：使用正向離散余弦變換(FDCT)把空間域表示的圖變換成頻率域表示的圖使用加權(quán)函數(shù)對(duì)DCT系數(shù)進(jìn)行量化，加權(quán)函數(shù)對(duì)人的視覺系統(tǒng)是最佳的使用霍夫曼編碼器對(duì)量化系數(shù)進(jìn)行編碼JPEG算法與顏色空間無關(guān)RGB和YUV之間的變換不包含在JPEG算法中JPEG算法處理單獨(dú)的圖像彩色分量，因此可壓縮來自不同顏色空間的數(shù)據(jù)，如RGB,YCbCr,CMYK2/3/2023284章彩色數(shù)字圖像基礎(chǔ)4.6JPEG壓縮編碼(續(xù)4)離散余弦變換(DCT)discretecosinetransform的縮寫用余弦函數(shù)的離散值構(gòu)成的變換矩陣對(duì)信號(hào)的一系列樣本值進(jìn)行運(yùn)算的數(shù)學(xué)變換可將能量集中到頻率較低的系數(shù)上將分量圖像分成8×8的圖塊，如圖4-10所示圖4-10離散余弦變換2/3/2023294章彩色數(shù)字圖像基礎(chǔ)4.6JPEG壓縮編碼(續(xù)5)DCT變換使用下式計(jì)算逆變換使用下式計(jì)算當(dāng)u,v=0；其他其中，2/3/2023304章彩色數(shù)字圖像基礎(chǔ)4.6JPEG壓縮編碼(續(xù)6)二維DCT的計(jì)算將二維DCT變成一維DCT，如圖4-11所示當(dāng)計(jì)算精度足夠高時(shí)，DCT變換不會(huì)損失圖像質(zhì)量圖4-11二維DCT變換方法2/3/2023314章彩色數(shù)字圖像基礎(chǔ)4.6JPEG壓縮編碼(續(xù)7)量化對(duì)FDCT變換后的(頻率的)系數(shù)進(jìn)行量化量化目的是降低非“0”系數(shù)的幅度以及增加“0”值系數(shù)的數(shù)目用圖4-12所示的均勻量化器量化量化是造成圖像質(zhì)量下降的最主要原因量化用右式計(jì)算圖4-12均勻量化器2/3/2023324章彩色數(shù)字圖像基礎(chǔ)4.6JPEG壓縮編碼(續(xù)8)量化步距按照系數(shù)所在的位置和每種顏色分量的色調(diào)值來確定的因?yàn)槿搜蹖?duì)亮度信號(hào)比對(duì)色差信號(hào)更敏感，因此使用兩種量化表：如表4-6所示的亮度量化表和表4-7所示的色差量化表由于人眼對(duì)低頻分量的圖像比對(duì)高頻分量的圖像更敏感，因此表中的左上角的量化步距要比右下角的量化步距小表4-6和表4-7中的數(shù)值對(duì)CCIR601標(biāo)準(zhǔn)電視圖像已經(jīng)是最佳的如果不使用這兩種表，用戶也可以用自己的量化表替換它們2/3/2023334章彩色數(shù)字圖像基礎(chǔ)4.6JPEG壓縮編碼(續(xù)9)161110162440516112121419265860551413162440576956141722295187806218223756681091037724355564811041139249647887103121120101729295981121001039917182447999999991821266699999999242656999999999947669999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999表4-6亮度量化表表4-7色差量化表2/3/2023344章彩色數(shù)字圖像基礎(chǔ)4.6JPEG壓縮編碼(續(xù)10)Z字形編排為增加連續(xù)的“0”值系數(shù)的個(gè)數(shù)，即“0”的游程長(zhǎng)度，如圖4-13所示DCT系數(shù)的序號(hào)如圖4-14所示，序號(hào)小的位置表示頻率較低，把一個(gè)88的矩陣變成一個(gè)164的矢量圖4-13量化DCT系數(shù)的編排圖4-14DCT系數(shù)序號(hào)2/3/2023354章彩色數(shù)字圖像基礎(chǔ)4.6JPEG壓縮編碼(續(xù)11)熵編碼用于進(jìn)一步壓縮采用DPCM編碼后的DC系數(shù)差值和RLE編碼后的AC系數(shù)先將8×8圖像塊的DC系數(shù)和63個(gè)AC系數(shù)用中間符號(hào)表示，中間符號(hào)由兩個(gè)符號(hào)組成一個(gè)符號(hào)是表示數(shù)據(jù)大小的可變長(zhǎng)度碼(variable-lengthcode，VLC)，用的代碼是霍夫曼碼一個(gè)符號(hào)是直接表達(dá)實(shí)際幅度的可變長(zhǎng)度整數(shù)(variable-lengthinteger，VLI)由于DC系數(shù)和AC系數(shù)的統(tǒng)計(jì)特性不同，因此在熵編碼時(shí)需要對(duì)DC系數(shù)和AC系數(shù)分別處理用霍夫曼編碼器理由是可用簡(jiǎn)單的查表(lookuptable)方法進(jìn)行編碼霍夫曼編碼器對(duì)出現(xiàn)頻度比較高的符號(hào)分配比較短的代碼，而對(duì)出現(xiàn)頻度較低的符號(hào)分配比較長(zhǎng)的代碼這種可變長(zhǎng)度的霍夫曼碼表可事先定義2/3/2023364章彩色數(shù)字圖像基礎(chǔ)4.6JPEG壓縮編碼(續(xù)12)2/3/2023374章彩色數(shù)字圖像基礎(chǔ)DCTZig-zagQuantizeRun-length

CodeHuffman

Code011010001011101...8x8對(duì)經(jīng)過FDCT變換后的頻率系數(shù)進(jìn)行量化。量化是圖像質(zhì)量下降的最主要原因2D-〉1D，目的是為了增加連續(xù)的“0”系數(shù)的個(gè)數(shù)，就是“0”的游程長(zhǎng)度通過DCT變換，把能量集中在少數(shù)幾個(gè)系數(shù)上。2/3/2023384章彩色數(shù)字圖像基礎(chǔ)黑白圖象的表示Blackandwhiteimage2/3/2023394章彩色數(shù)字圖像基礎(chǔ)灰度圖象的表示Grayscaleimage2/3/2023404章彩色數(shù)字圖像基礎(chǔ)彩色圖象的表示RcomponentGcomponentBcomponent2/3/2023414章彩色數(shù)字圖像基礎(chǔ)顏色感知的三要素色調(diào)（Hue）表示光的顏色，決定于光的波長(zhǎng)飽和度（Saturation）也稱為純度或彩度，指彩色的深淺或鮮艷程度，通常指彩色中白光含量的多少亮度（Luminance）表示某種顏色在人眼視覺上引起的明暗程度，與光的強(qiáng)度有關(guān)。飽和度/亮度與光幅度有關(guān)人眼看到的任一彩色光都是這