影象壓縮編碼是專門研究影象資料壓縮的技術，就是儘量減少表示資料影象所需要的資料量

目的：減少儲存空間、縮短傳輸時間

影象壓縮編碼從本質上來說就是對要處理的影象資料按照一定的規則進行變換和組合，從而達到以儘可能少的資料來表示儘可能多的資料資訊。

一、資料的冗餘與相關 1.資料的冗餘 大多數資訊的表達都存在著一定的冗餘度（相關性），通過採用一定的模型和編碼方法，可以降低這種冗餘度。
設：為表達一個資訊，方法A用了n1個數據，改進方法B用了n2個數據（壓縮資料）：

• 壓縮率（壓縮比）： C = n1 / n2
• 相對資料冗餘：R = 1 – 1/C

2.影象資料中的冗餘 三種資料冗餘：編碼冗餘、畫素冗餘、視覺心理冗餘

• 編碼冗餘：如果一個影象的灰度級編碼，使用了多於實際需要的編碼符號，就稱該影象包含了編碼冗餘。

• 畫素冗餘（畫素間相關）

任何給定位置畫素值，原理上均與相鄰畫素相關，都可以通過它的鄰居預測到，單個畫素攜帶的資訊相對較少。 對於一幅影象，大量單個畫素對視覺的貢獻是冗餘的。這是建立在對鄰居值預測的基礎上。

例：原影象資料：234 223 231 238 235
      壓縮後資料： 234 -11 8 7 -3

• 視覺心理冗餘

一些資訊在一般視覺處理中比其它資訊的相對重要程度要小，這種資訊就被稱為視覺心理冗餘。 人類的視覺系統由於受生理特性的限制，對於影象場的注意是非均勻的，人對細微的顏色差異感覺不明顯。  
例如，人類視覺的一般分辨能力為26灰度等級，而一般的影象的量化採用的是28灰度等級，即存在視覺冗餘。 
人類的聽覺對某些訊號反映不太敏感，使得壓縮後再還原有允許範圍的變化，人也感覺不出來。

• 利用影象資料的冗餘開展壓縮

（1）因為有編碼冗餘和畫素冗餘，當我們將影象資訊的描述方式改變之後，可以壓縮掉這些冗餘，進行“無損”壓縮。
（2）因為有主觀視覺冗餘，當我們忽略一些視覺不太明顯的微小差異，可以進行所謂的“有損”壓縮。

• 保真度準則——評價壓縮演算法的標準

a.客觀保真度準則—定量描述
b.主觀保真度準則—定性或定性基礎上的定量描述

**客觀保真度準則
如果資訊損失的程度，可以表示為原始或輸入影象與壓縮後又解壓縮輸出的影象的函式，這個函式就被稱為客觀保真度準則。 一般表示為：
e(x, y) = f '(x, y) − f (x, y)
式中：f(x,y)是輸入影象， f '(x, y) 是壓縮後解壓縮的影象 ， e (x,y)是誤差函式 由此可得兩個影象之間的均方根誤差：


均方信噪比：

• 主觀保真度準則

通過視覺比較兩個影象，給出一個定性的評價，如很粗、粗、稍粗、相同、稍好、較好、很好，這種評價被稱為主觀保真度準則。

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