第5章彩色数字图像基础 LUt gamma:图像帧缓存查找表中引入γ CRT gamma:CRT的γ(通常y=2.5) 在数字图像显示系统中,由于要显示的图像不一定就是摄像机来的图像,假设这种图像 的y值等于1,如果 encoding_ gamma=0.5, CRT gamma=2.5和 decoding gamma, LUt gamma 都为1.0时,整个系统的γ就近似等于1.25 根据上面的分析,为了在不同环境下观看到“原始场景”可在适当的地方加入γ校正。 5.6JPEG压缩编码 5.6.1JPEG算法概要 JPEG( Joint Photographic experts group)是一个由IS0和IEC两个组织机构联合组成 的一个专家组,负责制定静态的数字图像数据压缩编码标准,这个专家组开发的算法称为 JPEG算法,并且成为国际上通用的标准,因此又称为JPEG标准。JPEG是一个适用范围很广的 静态图像数据压缩标准,既可用于灰度图像又可用于彩色图像 JPEG专家组开发了两种基本的压缩算法,一种是采用以离散余弦变换( Discrete cosine Transform,DCT)为基础的有损压缩算法,另一种是采用以预测技术为基础的无损压缩算法 使用有损压缩算法时,在压缩比为25:1的情况下,压缩后还原得到的图像与原始图像相比较, 非图像专家难于找出它们之间的区别,因此得到了广泛的应用。例如,在V-CD和 DVD-Video 电视图像压缩技术中,就使用JPEG的有损压缩算法来取消空间方向上的冗余数据。为了在保 证图像质量的前提下进一步提高压缩比,近年来JPEG专家组正在制定JPEG2000(简称JP2000) 标准,这个标准中将采用小波变换( wavelet)算法 JPEG压缩是有损压缩,它利用了人的视角系统的特性,使用量化和无损压缩编码相结合 来去掉视角的冗余信息和数据本身的冗余信息。JPEG算法框图如图5-09所示,压缩编码大致 分成三个步骤: (1)使用正向离散余弦变换( forward discrete cosine transform,FDCT)把空间域表 示的图变换成频率域表示的图。 (2)使用加权函数对DCT系数进行量化,这个加权函数对于人的视觉系统是最佳的。 (3)使用霍夫曼可变字长编码器对量化系数进行编码 译码或者叫做解压缩的过程与压缩编码过程正好相反 JPEG算法与颜色空间无关,因此“RGB到YUV变换”和“YUV到RGB变换”不包含在JPEG 算法中。JPEG算法处理的彩色图像是单独的彩色分量图像,因此它可以压缩来自不同颜色空 间的数据,如RGB, YCbCr和CMYK第5章 彩色数字图像基础 11 ⚫ LUT_gamma：图像帧缓存查找表中引入γ ⚫ CRT_gamma：CRT的γ(通常γ＝2.5) 在数字图像显示系统中，由于要显示的图像不一定就是摄像机来的图像，假设这种图像 的γ值等于1，如果encoding_gamma＝0.5，CRT_gamma＝2.5和decoding_gamma，LUT_gamma 都为1.0时，整个系统的γ就近似等于1.25。 根据上面的分析，为了在不同环境下观看到“原始场景”可在适当的地方加入γ校正。 5.6 JPEG压缩编码 5.6.1 JPEG算法概要 JPEG(Joint Photographic Experts Group) 是一个由 ISO和IEC两个组织机构联合组成 的一个专家组，负责制定静态的数字图像数据压缩编码标准，这个专家组开发的算法称为 JPEG算法，并且成为国际上通用的标准，因此又称为JPEG标准。JPEG是一个适用范围很广的 静态图像数据压缩标准，既可用于灰度图像又可用于彩色图像。 JPEG专家组开发了两种基本的压缩算法，一种是采用以离散余弦变换(Discrete Cosine Transform，DCT)为基础的有损压缩算法，另一种是采用以预测技术为基础的无损压缩算法。 使用有损压缩算法时，在压缩比为25:1的情况下，压缩后还原得到的图像与原始图像相比较， 非图像专家难于找出它们之间的区别，因此得到了广泛的应用。例如，在V-CD和DVD-Video 电视图像压缩技术中，就使用JPEG的有损压缩算法来取消空间方向上的冗余数据。为了在保 证图像质量的前提下进一步提高压缩比，近年来JPEG专家组正在制定JPEG 2000(简称JP 2000) 标准，这个标准中将采用小波变换(wavelet)算法。 JPEG压缩是有损压缩，它利用了人的视角系统的特性，使用量化和无损压缩编码相结合 来去掉视角的冗余信息和数据本身的冗余信息。JPEG算法框图如图5-09所示，压缩编码大致 分成三个步骤： (1) 使用正向离散余弦变换(forward discrete cosine transform，FDCT)把空间域表 示的图变换成频率域表示的图。 (2) 使用加权函数对DCT系数进行量化，这个加权函数对于人的视觉系统是最佳的。 (3) 使用霍夫曼可变字长编码器对量化系数进行编码。 译码或者叫做解压缩的过程与压缩编码过程正好相反。 JPEG算法与颜色空间无关，因此“RGB到YUV变换”和“YUV到RGB变换”不包含在JPEG 算法中。JPEG算法处理的彩色图像是单独的彩色分量图像，因此它可以压缩来自不同颜色空 间的数据，如RGB, YCbCr和CMYK