29、JBIG图像压缩方法详解

JBIG图像压缩方法详解

1. 图像压缩与JBIG概述

在数据处理中，没有一种单一的压缩方法能高效地压缩所有类型的数据，因此不断有新的专用压缩方法被开发出来。JBIG（Joint Bi - Level Image Processing Group）就是其中之一，它专门用于二值图像的渐进式压缩。二值图像，也称为单色或黑白图像，常见于需要将带有或不带有文本的技术或艺术绘图保存到数据库并进行检索的应用场景中。通常，我们用“前景”和“背景”分别代替“黑色”和“白色”。

渐进式压缩意味着图像在压缩流中以多个“层”的形式保存，分辨率逐渐提高。当解压和查看这样的图像时，查看者首先看到的是一个不精确、粗糙的图像（第一层），随后是其改进版本（后续层）。这样，如果图像不符合需求，就可以在早期阶段将其舍弃，而无需检索和解压整个图像。JBIG支持一种名为确定性预测的特性，这一特性使得每个高分辨率层可以利用前一个低分辨率层的信息，避免了数据的重复。

虽然JBIG是为每个像素为1位的二值图像设计的，但也可以通过分离位平面并单独压缩的方式将其应用于灰度图像。此时，应使用反射格雷码（RGC），而非标准二进制码。

JBIG由多个国际组织的专家组成的联合二值图像处理小组于1988年开发，其官方名称为“ITU - T建议T.82”。ITU是国际电信联盟（联合国的一部分），ITU - T是ITU的电信标准化部门。JBIG使用多算术编码来压缩图像，这部分与渐进式压缩部分是分开的。

2. JBIG的多算术编码

算术编码的一个特点是，很容易将统计模型（包含频率和概率的表格）与编码和解码操作分离。例如，可以使用一个模型对数据流的前半部分进行编码，使用另一个模型对后