多媒体技术 多媒体数据压缩编码技术 全文-大学课件-文档在线.pptxVIP

;;4.1 多媒体数据压缩编码的重要性和分类;根据多媒体数据的特点，从目前的应用 状况来看，数据压缩技术是多媒体技术中最重要的关键技术之一。多媒体技术应用和发展，得益于多媒体数据压缩技术的突破性进 展。从如下两方面说明数据压缩的必要性: 音频和图像;数据压缩的重要性;数据压缩的重要性;②动态视频：一幅中等分辨率24位真彩色的位图图 像 （640×480，24位/像素），典型参数为： a.图像分辨率：640×480 b.图像颜色数：16,777,216（=224） c.颜色深度(位)：24 d.数据量为：约0.9MB 对于以上数据量，若用NTSC制式（30帧/秒）播放动态视频，需要约27MB/秒的视频传输速度，在 650MB的光盘中存放时间约24秒。 综上所述：在不经过数据压缩情况下，CD唱机和CD视频播放机根本无法达到实用目的。目前一张 650MB的CD激光唱盘可以连续播放约2小时的立体声音乐，而一张650MB的CD激光视盘可以连续播放约75分钟的视 频电影。说明压缩的余地相当大。同样，传输中也存在 同样的困难。网络带宽受限。;信息量与数据量的关系;压缩冗余;冗余举例;4.1.2 多媒体数据压缩的可能性;2.时间冗余;3.结构冗余;4.知识冗余;5.视觉冗余;6.图像区域的相同性冗余;7.信息熵冗余;例如:从64个数中选出某一个数。可先问“是否大于32?”消除半数的可能,这样只要6次就可选出某数。 如果要选择的数是35,则过程如下: 1.大于/小于 32？ 大;■如果要选择的数是63,则其过程如下:;这是因为每提问一次都会得到1比特的信息量。因此，在64个数中选定某一数所需的信息量是;设从N个数中选任意一个数X的概率为 P(x)，假定选定任意一个数的概率都相等， P(x)= 1/N，因此定义信息量 I(x) =log2N;信息熵：指一团数据所带的信息量，平均信息量就是信息熵（entropy）。;;1、数据压缩方法分类;（1）无损压缩法;典型的冗余压缩法（即无损压缩法）有如下种： 哈夫曼（Huffman）编码 香农-弗诺（Shannon-Fano）编码 c.算术编码 d.游程（Run-Length）编码，又称行 程编码 以上编码均可归类为统计编码，其编码原理是基于信源符号之间存在分布不等概性。;（2）有损压缩法;2、数据压缩编码方法;（1）预测编码;x(n)为采样的图像或声音数据；x~(n)是x(n)???预测值；d(n)= x(n) - x~(n)是实际值和预测值的差值； d^(n)是d(n)的量化值；x^(n)是接收端恢复的数据。;（1）预测编码（续）;（2）变换编码;变换编码系统框图;（3）统计编码;（4）混合编码;;4.2.1 量化原理;数据压缩编码中的量化处理，不是 指A/D变换后的量化，而是指经正交变换、差分、或预测处理后，熵编码之前，对 正交变换系数、差值或预测误差的量化 处理。;4.2.2 标量量化器的设计;;（1）均匀量化;步长为八阶的均匀量化器;（2）非均匀量化;非均匀量化特性曲线;（3）自适应量化;4.2.3 矢量量化;矢量量化编码过程就是从码本c中搜索—个与输入矢量最接近的码字的过程。在码本中寻找到与输入矢量完 全一致的码字的概率很小，但只要二者之间误差最小时，便可用该码字代表输入矢量。传输时并不传送码字本身，只传送其下标号。当码本长度为N，为传送下标所需要的比特效为log2N。 矢量量化的关键问题是设计一个良好的码本。