DCT压缩 - 块大小，选择系数

Question

我想了解在DCT压缩中选择系数的块大小和最佳策略的效果。 基本上我要问什么，我在这里写下：

Video Compression: What is discrete cosine transform?

让我们假设最原始的压缩。制作一张图片。在每个博客上执行DCT并清零一些系数。

据我了解，块越小越好。 小块意味着像素更相关，因此DCT频谱中的能量更“紧凑”。应该更加强调快速变化的图像（高频）。

假设我们将某些百分比的系数置零，那么会导致最佳图像质量，小块还是大块？ 假设我们保留10％，25％，50％，75％，你会说这是另一个不同百分比的答案吗？

另一个问题是如何选择你保持不变的系数。我可以说，我必须根据位置而不是能量做出决定。 你会从左上角拿一个方格吗？ 我已经在DCT光谱中取得了很多块的平均值，并且最好从左上角取一个三角形。你怎么看？

希望我们能有效的讨论。

Answer 1

你的问题的本质似乎是关于图像质量。关于这个问题已经有了大量的文献，结果是图像质量很难确定。标准的数学误差测量，如信噪比（SNR）和均方误差（MSE）可以给出定量的答案，但众所周知，这些与主观观众意见不相关，这必须是我们的最终权力。没有其他方法，甚至那些建立在观看者的心理 - 视觉模型上的方法（例如SA Karunasekera和NG Kingsbury，“A distortion measure for block artifacts in images based on human visual sensitivity”，IEEE Trans.on Image Proc.vol.4 ，第6期，1995年6月，第713-724页;和M.Miyahara，K.Kotani和VRAlgazi，“Objective picture quality scale（PQS）for image coding，”IEEE Trans.on Comm.vol.46， No.9，1998年9月，第1215-1226页）已经证明自己比SNR更好。此外，当您改变图像类型（线条画，卡通，照片，人像等）时，某些类型的压缩失真变得更加明显。一幅图像中的蚊子噪音可能令人反感，而楼梯噪音可能是另一幅图像中的罪魁祸首。

简而言之，对于您的问题没有轻拍回答，“什么会导致最佳图像质量？”

这就是说，我们可以说一些关于DCT的相关内容。块的DCT中的像素从左上角[（0,0） - >（0,1） - >（1,0） - >（2））以锯齿形图案从低变化到高变化。 ，0） - >（1,1） - >（0,2） - >等]，作为您的三角形选择镜像。像素越接近左上角，其中包含的信息越平滑[事实上，（0,0）DCT值是整个块的平均值]，并且距离该角越远，越多“高频”细节你会得到。越接近图像的顶部和左侧，您将使用该DCT系数表示的水平和垂直细节越多，并且越靠近块的对角线，您将获得的对角线细节越多。

简而言之，有损压缩通常需要丢弃一些可能无法察觉的“细节”。 （丢掉“更平滑”的DCT值会导致严重失真。）丢弃的DCT值越多，压缩比就越大，但是也会导致更大的失真。

至于块的大小，这一切都取决于。在一个块中存在的方差和细节越多，通过丢弃系数就会失去的越多。一些压缩算法自适应地在同一图像内使用不同的块大小，以便高细节区域接收越来越多的小块，平滑区域接收越来越少的块。

对于使用单个块大小的算法，8x8,16x16和32x32对于JPEG和MPEG等格式是很常见的。压缩它们所需的处理将小于自适应块大小，但质量通常也会更低。