多媒體數(shù)據(jù)處理的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(已修改)
2025-02-14 00:50 本頁(yè)面
【正文】 第 5章 多媒體數(shù)據(jù)處理的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 本章重點(diǎn)： ?靜止圖像的 JPEG標(biāo)準(zhǔn)與 JPEG2023標(biāo)準(zhǔn) ?視頻編碼標(biāo)準(zhǔn) ?MPEG ? 第 5章 多媒體數(shù)據(jù)處理的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) JPEG標(biāo)準(zhǔn)定義了三個(gè)層次： ? 靜止圖像的 JPEG標(biāo)準(zhǔn) ? 靜止圖像的 JPEG 2023標(biāo)準(zhǔn) ? 視頻編碼標(biāo)準(zhǔn) ? MPEG ? 小結(jié) ? 靜止圖像的 JPEG標(biāo)準(zhǔn) JPEG標(biāo)準(zhǔn)定義了三個(gè)層次： ? 概述 ? 基本 JPEG編碼 ? 漸進(jìn)編碼 ? 錐形編碼 ? 熵編碼 ? 應(yīng)用 JPEG標(biāo)準(zhǔn)示例 ? 概述 JPEG已開發(fā)三個(gè)圖像標(biāo)準(zhǔn)： ? 第一個(gè)稱為 JPEG標(biāo)準(zhǔn)， 1992年正式通過(guò)。 ? 第二個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是 JPEGLS，能提供接近無(wú)損壓縮的可逆壓縮形式。 ? JPEG的最新標(biāo)準(zhǔn)是 JPEG 2023，于 1999年 3月形成工作草案， 2023年底成為正式標(biāo)準(zhǔn)。 ? 概述 JPEG標(biāo)準(zhǔn)定義了三個(gè)層次： ? 基本系統(tǒng) ? 擴(kuò)展系統(tǒng) ? 特殊無(wú)損功能 ? 概述 JPEG標(biāo)準(zhǔn)制定了四種工作模式： ? 基于 DCT的順序模式 ? 基于 DCT的累進(jìn)模式： ? 無(wú)損模式： ? 分層模式： ? 概述 JPEG編碼的基本處理過(guò)程包括 ： ? 圖像準(zhǔn)備，圖像處理，量化和熵編碼（圖 ） 圖 JPEG編碼的基本處理過(guò)程 圖像準(zhǔn)備 象素 塊 最小編碼 單元 圖象處理 預(yù)測(cè)器 DCT 正變換 量化 熵編碼 行程編碼 Huffman 編碼 算術(shù)編碼 ? 基本 JPEG編碼 基本 JPEG編碼器和解碼器的結(jié)構(gòu)如圖 。 （ FDCT表示 DCT正變換， IDCT表示 DCT反變換。） 壓縮的圖像數(shù)據(jù) 基于 DCT編碼器 8塊 （ a）基于 DCT的編碼器 FDCT 量化器 熵編 碼器 量化表 熵編碼表 源圖像數(shù)據(jù) 基于 DCT解碼器 壓縮的圖像數(shù)據(jù) 熵解 碼器 反量化器 IDCT 熵編碼表 量化表 恢復(fù)的圖像數(shù)據(jù) （ b）基于 DCT的解碼器 圖 JPEG編解碼器 ? 基本 JPEG編碼 ? 基本 JPEG的編碼方法是順序編碼。 ? 基本 JPEG編碼過(guò)程是一次掃描完成的 ? 經(jīng)過(guò) Huffman編碼用于傳輸或存儲(chǔ)。 ? JPEG系列的基本編碼器僅適合 8比特的樣本輸入，且對(duì) DC和 AC系數(shù)各有兩張 Huffman編碼表 ? 漸進(jìn)編碼 ? 漸進(jìn)編碼方式與基本方式不同，每個(gè)圖像分量的編碼要經(jīng)過(guò)多次掃描才能完成。 ? 漸進(jìn)操作方式的編碼方法與基本編碼方式基本一致。 ? 如圖 ，漸進(jìn)編碼的顯示和順序顯示的效果是不同的。 (a)第 1遍，輪廓極不分明 (b)第 2遍，輪廓不分明 (c)第 3遍，輪廓分明 圖 漸進(jìn)編碼顯示 ? 漸進(jìn)編碼 漸進(jìn)和順序顯示比較 ： 圖 漸進(jìn)（上）和順序（下）顯示比較 ? 漸進(jìn)編碼方式有兩種編碼模式： ? 頻譜選擇模式從低頻到高頻發(fā)送一系列 DCT系數(shù)。這種方法簡(jiǎn)單易行，但所有的高頻信息均會(huì)被推遲到后續(xù)掃描進(jìn)行，結(jié)果造成早期掃描的圖像模糊不清。 ? 連續(xù)逼近方法由頻譜選擇方法發(fā)展而來(lái)。這種模式對(duì)所有的頻率均發(fā)送 DCT系數(shù)，但仍然保持較低的傳輸率。其做法是：對(duì)每個(gè)系數(shù)首先只傳送 n1個(gè)最重要的比特，第 2次傳送 n2個(gè)最重要的比特，以次類推。這種方法具有良好的圖像質(zhì)量，即使對(duì)早期掃描也不例外。 ? 將以上兩種方法綜合，則既具有高效的壓縮率，又有優(yōu)質(zhì)的圖像。 漸進(jìn)編碼 ? 漸進(jìn)編碼方式有兩種編碼模式： ? 人們有時(shí)候會(huì)用低分辨率的設(shè)備瀏覽一幅高分辨率的圖像。在這種情況下，就不必為高分辨率的圖像傳輸全部 DCT系數(shù)。 JPEG標(biāo)準(zhǔn)利用分層模式來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。 ? 思路是： 將一幅原始圖像的空間分辨率，按照水平方向和垂直方向分成多個(gè)分辨率進(jìn)行編碼，相鄰的兩分辨率相差為 2的倍數(shù)。這種方式又稱為錐形（或金字塔）編碼方法。 錐形編碼 ? 錐形編碼 ? 圖 。 ? 錐形編碼也可以作為累進(jìn)傳輸?shù)囊环N方式。 I1 I2 I3 圖 圖像按金字塔形濾波和分層 ? 錐形編碼 錐形編碼的過(guò)程如下： ? 首先將原始圖像信息進(jìn)行濾波，再以設(shè)定的 2的倍數(shù)為因子對(duì)濾波的結(jié)果進(jìn)行“降低采樣”
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