詳述信號傳輸中的壓縮技術-王視
來源：未(wei)知 日期：2016-03-16 14:28
詳述信號傳輸中的壓縮技術
在信號傳輸的過程中，圖片的壓縮是一大關鍵，決定著輸出畫面是否高清。隨著今年來壓縮技術的發展，信號傳輸變得越來越高清化。那么對于壓縮技術原理又有多少了解呢？
圖像數據之所以能被壓縮，就是因為數據中存在著冗余。圖像數據的冗余主要表現為：圖像中相鄰像素間的相關性引起的空間冗余；圖像序列中不同幀之間存在相關性引起的時間冗余；不同彩色平面或頻譜帶的相關性引起的頻譜冗余。
數據壓縮的目的就是通過去除這些數據冗余來減少表示數據所需的比特數。由于圖像數據量的龐大,在存儲、傳輸、處理時非常困難,因此圖像數據的壓縮就顯得非常重要。
信息時代帶來了“信息爆炸”，使數據量大增，因此，無論傳輸或存儲都需要對數據進行有效的壓縮。在遙感技術中，各種航天探測器采用壓縮編碼技術，將獲取的巨大信息送回地面。
圖像壓縮是數據壓縮技術在數字圖像上的應用，它的目的是減少圖像數據中的冗余信息從而用更加高效的格式存儲和傳輸數據。
圖像壓縮可以是有損數據壓縮也可以是無損數據壓縮。對于如繪制的技術圖、圖表或者漫畫優先使用無損壓縮，這是因為有損壓縮方法，尤其是在低的位速條件下將會帶來壓縮失真。
如醫療圖像或者用于存檔的掃描圖像等這些有價值的內容的壓縮也盡量選擇無損壓縮方法。有損方法非常適合于自然的圖像，例如一些應用中圖像的微小損失是可以接受的（有時是無法感知的），這樣就可以大幅度地減小位速。
有損壓縮圖像的特點是保持顏色的逐漸變化，刪除圖像中顏色的突然變化。生物學中的大量實驗證明，人類大腦會利用與附近最接近的顏色來填補所丟失的顏色。例如，對于藍色天空背景上的一朵白云，有損壓縮的方法就是刪除圖像中景物邊緣的某些顏色部分。
當屏幕上看這幅圖時，大腦會利用在景物上看到的顏色填補所丟失的顏色部分。利用有損壓縮技術，某些數據被有意地刪除了，而被取消的數據也不再恢復。
無損壓縮的基本原理是相同的顏色信息只需保存一次。壓縮圖像的軟件首先會確定圖像中哪些區域是相同的，哪些是不同的。包括了重復數據的圖像(如藍天) 就可以被壓縮，只有藍天的起始點和終結點需要被記錄下來。
但是藍色可能還會有不同的深淺，天空有時也可能被樹木、山峰或其他的對象掩蓋，這些就需要另外記錄。從本質上看，無損壓縮的方法可以刪除一些重復數據，大大減少要在磁盤上保存的圖像尺寸。
但是，無損壓縮的方法并不能減少圖像的內存占用量，這是因為，當從磁盤上讀取圖像時，軟件又會把丟失的像素用適當的顏色信息填充進來。如果要減少圖像占用內存的容量，就必須使用有損壓縮方法。