基于主成分分析PCA图像压缩软件设计(4)
在当今图像采集技术飞速发展的前提下，每幅图像的分辨率和尺寸不断提高，从而导致了图像储存的数据量变得非常大。比如一幅单色数字图片由10，00×10，00个像素(pixel)组成，倘若每个像素用12bit字符来表示灰度，那么这幅图片就要用120MB表示。直接导致传输和存储非常庞大的数据量，不仅要占用相当大的硬盘空间和传输成本，而且还会很大程度上增加处理器的运行负担，发热严重，浪费电量，故对图片进行大幅度的数据压缩在当今就显得尤其重要。
2.1 图象压缩评价标准
对图像进行压缩，不可避免的要引入失真。换个说法。因为有无损压缩技术，无失真。我们需要做的是在图像信号的最终用户觉察不出或肉眼辨认不出失真的前提下，进一步提高压缩比，压缩后得到更高的编码效率。这就需要引入一些标准来评估重建图像的质量。重建图像的质量评价标准可分为主观标准和客观标准两种。通过这些标准可以比较各种方法的优劣。
2.2 主观标准
以人作为图像的观察者来观察图像的主观质量，对图像质量的优劣做出主观评价。主观标准采用多文计分或平均判分MOS(mean opinion score)等方法进行测试，即组织一批足够多的实验人员，通过肉眼观察来评判图像的质量，实验人员给判定图像打上一定的质量等级，比较损伤程度等方法，根据不同的质量打上5级、6级或7级的评分制，最后用平均的办法得到图像的分数，这样的评分虽然很花时间，但比较符合实际。
表2.1列出了一个5级的主观评价的评分尺度。
表2.1图像质量主观评价尺度
图像质量 评分 评价尺度
非常好的图像 5分 丝毫看不出图像质量变坏
好的图像 4分 能看出质量变坏，但不妨碍观看
中等的图像 3分 清楚看出图像质量变坏，稍妨碍观看
差的图像 2分 对观看较有影响
非常差的图像 1分 非常严重的质量变坏，基本不能观看
主观评价和客观评价之间有一定联系，但不能完全等同，由于客观评价比较便，很有说服力，故在一般的图像压缩研究中被采用。主观评价很直观，符合人眼的视效果，比较实际，但是打分尺度很难把握，不可避免有人为因素。
2.3 客观标准
假设原始图像表示A=f(i,j)，其中i=l,2,…M；j=1,2,…N，经压缩解压后的图像为A’=f’(i,j)，i=1,2,…M；j=1,2,…N，可以用下列指标进行评价：
(1)均方误差MSN
(2)规范化均方误差NMSN其中
(3)对数信噪比SNR
(4)峰值信噪比PSNR
评价图像压缩效果的另外一个重要指标是压缩比C，它指的是表示原始图像每象素的比特数同压缩后平均每象素的比特数的比值，也常用每象素比特值(bpp)来表示压缩效果。
2.4 图像压缩技术标准
信息技术的突出特点是互操作性和全球联网。随着全世界的信息交流和传输越来越重要，我们急需要一个统一的技术标准来实现全球范围信息传输和交换。
统一的国际标准是不同厂商的产品和国家地区能够相互兼容和协调的基础。近些年来，图像编码技术得到了迅速的发展和广泛的应用，并且日渐走向成熟，其标志就是几个关于图像编码的国际标准的制定：H.261、H.263、EG、EG2000、MPEG-l、MPEG-2、MPEG-4等，涉及到二值图像传真、会议电视、静态图像传输、可视电话、DVD、VCD、常规数字电视、多媒体可视通信、多媒体视频点播、高清晰度电视与传输等广泛应用领域。这些标准图像编码算法融合了各种性能优良的传统图像编码方法，是对传统编码技术的总结和提炼，代表了目前图像编码的发展水平。