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假設資源為 memoryless的情況下,資訊理論的熵值(Entropy)觀念,已經被證明是無 失真資料壓縮(Data Compaction)的極限。而傳統最佳的two-pass霍夫曼碼 (HC),雖 然壓縮效能很接近熵值的理論極限;但其缺點主要有二 (1)必須預先知道資料源信號的機率分佈不切實際。 (2)必須有side information的存在,才能正確解碼。 針對一般資料源大都是 dependent,本論文提出“區域熵值理論:“信號時序經分割 後,子區塊平均的區域熵值必小於于等原區塊的整體熵值。故一“最侍”的編碼器應 該對各個信號樣本獨立編碼。欲實現此編碼方法,二維影像先被分解成一維的信號序 列後,我們並以一道M相關視窗(M-correlated Window),在one-pass的動態霍夫曼碼 (Dynamic Huffman Coding)上運作,稱之M相關動態霍夫曼編碼 (MDHC)。以標準影像 為測試樣本。如果直接壓縮影像的RGB成分,MDHC如預期地比Entropy的壓縮率還好(1 0%);而編碼經過decorrelation前處理得到的預測誤差DPCM,MDHC亦能優於Entropy者 (1.2%)。full-color影像的lossless壓縮比平均約為2:1。 RGB各8bits/pixel的full-color影像,顯然超出人眼辨別顏色的極限太多。故本論文 第二部分提出一個利用Weber's law的非線性量化方法,符合視覺特性地降低 RGB明 暗等級的數目。且根據人眼對RGB具有不同敏感程度的特性,當RGB明暗等級的數目為 32,36,26時,觀察者必須累積仔細比對輸出的color-reduced影像的經驗,才能發smo oth區域會有一點點的色彩失真。此時color-reduced影像的lossless壓縮比平均提長 到4:1。(或許這樣的color-reduced影像可能不適合作儀器分析與強調) 根據7張標準影像實驗結果,MDHC具有以下的優點: (1)因為 MDHC能夠one-pass處理,故不須預先知道資料源信號的機率分佈,符合實際 需要。 (2)解碼器不需要依賴side information,就能正確地資料還原。 (3)實驗結果支持相關性的考慮,MDHC確實比 HC具有更好的壓縮率(即使資料源經過 decorrelation前處理)。 本論文未來需要瑞研究與改進之處,有 (1) MDHC編碼器:如何適應性調整M相關視窗的大小,或進一步將垂直相關性加進視 窗中。 (2)Weber's Law非線性量化方法:如何以更精確的方式來表示 Weber's ratio,期 能再提升Color-reduced影像的品質。
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