【正文】 :20:4614:20:46February 3, 2023 ? 1意志堅強的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。 2023年 2月 下午 2時 20分 :20February 3, 2023 ? 1少年十五二十時，步行奪得胡馬騎。 下午 2時 20分 46秒 下午 2時 20分 14:20: ? 沒有失敗，只有暫時停止成功！。 14:20:4614:20:4614:202/3/2023 2:20:46 PM ? 1以我獨沈久，愧君相見頻。 ? 隨著 21等諸多標準的不斷推出，數(shù)據(jù)壓縮和傳輸技術(shù)將更規(guī)范化。 ? 4屬于一種高比率有損壓縮算法，其圖像質(zhì)量比 2差。 ? 2在 1的基本編碼算法基礎(chǔ)上進行了擴充，增加了許多新功能，如對隔行掃描電視的編碼、可變位速率等。 ? 為了便于解碼器，編碼器需對圖像重新排序后再傳輸，以保證參照圖像先于 B圖像恢復(fù)。運動信息就包含在宏塊中，每個宏塊可有一至二個運動矢量。 ? 4：針對低速率下的視頻、音頻編碼， 更注重多媒體系統(tǒng)的交互性和靈活性。 ? 標準包括三個部分： ? 視頻：如、就是采用這部分標準制作的電子產(chǎn)品。 DCT變換使用下式計算： 逆變換 IDCT使用下式計算： 86 基于編碼的步驟 ? 基于編碼的計算步驟為： ? 分割子塊：通常順序分割成 8 8的子塊。 81 的組成部分 ? 系統(tǒng)可分成三個組成部分： ? 基本系統(tǒng)：是實現(xiàn)離散余弦變換編碼 /解碼所需的最小功能集。 ? 實際上，不僅適用于靜態(tài)圖像，視頻的幀內(nèi)壓縮就可采用編碼。 73 例子 ? 有相鄰的兩個采樣值x1和 x2，各用 3位來表示，即有 8種可能取值。 ? 自適應(yīng)預(yù)測：增加一個預(yù)測參數(shù)，該參數(shù)可根據(jù)預(yù)測值的大小自適應(yīng)調(diào)整； ? 自適應(yīng)量化：量化階距的大小可自適應(yīng)調(diào)整。 ? 對于音頻，主要利用時間上的相關(guān)性，采用時間上的前幾個采樣值來做預(yù)測。 61 游程編碼 ? ： ，游程編碼，也稱行程編碼。 59 自適應(yīng)能力 ? 事實上，由于人們事先無法知道精確的信源概率，因此編碼算法最好具有自適應(yīng)能力，解決這一問題最有效的方法是在編碼過程中進行估算（動態(tài)建模）。 ? 即：每次分割區(qū)間時，只要分成兩個子區(qū)間，一個對應(yīng) 0，一個對應(yīng) 1。 52 ? 在算術(shù)編碼中，一段消息是用 0到 1之間的一個實數(shù)來編碼表示的。 ? 編碼的壓縮比取決于信源符號出現(xiàn)的概率，越集中則壓縮比越高。 4. 完成以上概率順序排列后，再反過來逐步向前進行編碼，每一次有二個分支各賦予一個二進制碼，可以對概率大的賦為 0，概率小的賦為 1。 ? 如果碼字長度嚴格按照符號概率的大小的相反順序排列，則平均碼字長度一定小于按任何其他符號順序排列方式得到的碼字長度。 ? 40個像素中有 15個灰度為 A， 7個灰度為B， 7個灰度為 C， 6個灰度為 D， 5個灰度為 E。 34 示例 ? 例一：從 1～ 64的整數(shù)中選出一個數(shù)。 ? 是符號集，由 m個碼元 構(gòu)成，符號集中間的碼元組成輸出碼字。 ? 其它的編碼方法都是 在模擬信號經(jīng)過 編碼后再進行的壓縮 編碼方法。 ? 無損編碼：也稱冗余壓縮法。 ? 視覺系統(tǒng)總是把視網(wǎng)膜上的圖像分解成若干個空間有向的頻率通道后，再做進一步處理。 18 e. 視覺冗余 ? 視覺冗余是針對人眼的視覺特性而言的。如果編碼時不考慮這一相關(guān)性，就會造成空間冗余。 采集卡 9 ? 由于多媒體信息的數(shù)據(jù)量十分龐大，給存儲器的存儲容量、通信線路的帶寬資源、傳輸速率以及計算機的處理速度都增加了極大壓力。 ADC 放大器 6 ? 原始媒體信息數(shù)字化后的數(shù)據(jù)量巨大。 ADC 8 ? 對于視頻，數(shù)據(jù)量的問題則更加突出。 ? 人耳的聽感覺分辨能力有限。 16 c. 結(jié)構(gòu)冗余 ? 有些圖像中有規(guī)則紋理，其像素值存在明顯的分布模式， ? 只要知道分布模式，便可通過某種方法生成圖像，這種數(shù)據(jù)冗余即結(jié)構(gòu)冗余。 ? 視覺系統(tǒng)對水平、垂直線條比對斜線條敏感。 孔雀羽毛的紋理分布 21 數(shù)據(jù)壓縮編碼的分類 22 ? 多媒體數(shù)據(jù)壓縮編碼方法有很多種，根據(jù)不同的依據(jù)可產(chǎn)生不同的分類： ? 按照編碼算法的原理：分成脈沖編碼調(diào)制、預(yù)測編碼、變換編碼、量化與向量量化編碼、統(tǒng)計編碼、子帶編碼、結(jié)構(gòu)編碼、模型編碼、混合編碼等等； ? 根據(jù)質(zhì)量有無失真：分成有損失編碼和無損失編碼； ? 按照其作用域在空間或頻率上：分成空間方法、變換方法和混合方法； ? 根據(jù)是否自適應(yīng)：分成自適應(yīng)性編碼和非適應(yīng)性編碼。 26 衡量編碼方法優(yōu)劣的指標 ? 衡量壓縮編碼方法優(yōu)劣的重要指標有： ? 壓縮比要高； ? 壓縮與解壓的速度快； ? 算法簡單，適合于硬件實現(xiàn)； ? 解壓縮后還原信息的質(zhì)量高。 ? 要理解什么是“信息熵”，先得了解信息、信息量的含義。 33 信息量 ? 信息量：從 N個可能事件中選出一個事件所需要的信息度量或含量。 ? P()是信源 X發(fā)出的先驗概率，有： njxPxI jj ,.. .,3,2,1)(log)( 2 ??? ),2,1(1011njpp jnjj ???????請用上述公式求例一的信息量。 40 熵和平均碼長 ? 可用熵來衡量該編碼是否為最佳編碼： ? 當 ，有冗余，不是最佳； ? 當 ，不可能出現(xiàn)； ? 當 ，是最佳編碼（ 稍大于 ） ? 其中 表示編碼器輸出碼字的平均碼長。 43 編碼的思路 1. 把信源符號按概率大小順序排列，并設(shè)法按逆次序分配碼字的長度。 ? 編碼沒有錯誤保護功能。 50 基本原理和編碼步驟 ? 算術(shù)編碼實際上是用一個浮點數(shù)代替一個輸入流中的符號。 53 編碼實例 ? 假設(shè)信源符號有 4個 (00, 01, 10, 11)，其概率分別為 (, , , )。 58 幾個問題 1. 由于計算機的精度有限，算術(shù)編碼的計算過程中容易發(fā)生溢出，可以采用限制小數(shù)位數(shù)的方法來解決。 60 算術(shù)編碼小結(jié) ? 不必預(yù)先定義概率模型，具有自適應(yīng)能力，可根據(jù)當前接收的數(shù)據(jù)不斷更改概率模型。 64 索引式詞典 如算法 65 第四節(jié) 預(yù)測編碼 ? 預(yù)測編碼：先利用以往的樣本值對新樣本進行預(yù)測，再將新樣本的實際值和預(yù)測值相減得到一個誤差值，最后對該誤差值進行量化編碼傳送。 ? 編碼器記錄與傳送的不是樣本的真實值，而是它與預(yù)測值的差。 72 第五節(jié) 變換編碼 ? 變換編碼技術(shù)較成熟，目前廣泛應(yīng)用于圖像、視頻的數(shù)據(jù)壓縮。 ? 可見，旋轉(zhuǎn)后 y1和 y2的相關(guān)性減小了。 80 壓縮算法 ? 為了保證通用性，專家組開發(fā)了兩種基本的壓縮算法： ? 基于離散余弦變換的有損壓縮。 83 基于的有損壓縮 ? 基于預(yù)測編碼的壓縮比僅能達到 2:1，而編碼的壓縮比可高達 10:1～ 100:1。 ? 對交流系數(shù)進行游程編碼。 ? 3：在 40傳輸速率下對圖像編碼。 90 1標準的組成 ? 1標準包括了 5個部分： ? 系統(tǒng) (111721)：定義音頻、視頻及有關(guān)數(shù)據(jù)的同步； ? 視頻 (111722)：定義視頻信號的編解碼過程，亮度信號分辨率為 360 240，色度信號分辨率為 180 120； ? 音頻 (111723)：定義音頻的編解碼過程； ? 一致性測試 (111724)：規(guī)定如何測試編解碼器，以確認是否符合前三部分的要求； ? 軟件模擬 (111725)：該部分并非標準，只是關(guān)于用軟件執(zhí)行前三部分的技術(shù)結(jié)果報告。 95