【正文】 四種預(yù)測方法： 幀內(nèi)預(yù)測、前向預(yù)測、后向預(yù)測、雙向預(yù)測 96 典型的圖像類型次序 ? 編碼器允許選擇 I圖像的頻率和位置，一般 1秒鐘使用 2次 I圖像。 ? 找到匹配塊后，可直接使用匹配塊作為被預(yù)測塊，也可以將匹配塊＋預(yù)測誤差（采用編碼）作為被預(yù)測塊。 ? 為了向下與 1兼容，并力求滿足數(shù)字存儲媒體、廣播、通信、電視會議、數(shù)字 /高清電視等應(yīng)用的需求， 2定義了 5種不同的配置 ()、 4個不同的等級 ()，共給出了 11種規(guī)范。 ? 的壓縮比可高達(dá) 200:1，數(shù)據(jù)損失也很小。 – 預(yù)測編碼中進(jìn)行編碼的是樣本數(shù)據(jù)么？ – 為何 MPEG視頻編碼時要重排圖像順序？ ? 作業(yè)： – 教材 P207~208，第 1～ 9題。 。 :20:4614:20:46February 3, 2023 ? 1意志堅(jiān)強(qiáng)的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。 :20:4614:20Feb233Feb23 ? 1越是無能的人，越喜歡挑剔別人的錯兒。 2023年 2月 3日星期五 2時 20分 46秒 14:20:463 February 2023 ? 1一個人即使已登上頂峰，也仍要自強(qiáng)不息。 , February 3, 2023 ? 閱讀一切好書如同和過去最杰出的人談話。 :20:4614:20Feb233Feb23 ? 1世間成事，不求其絕對圓滿，留一份不足，可得無限完美。 :20:4614:20:46February 3, 2023 ? 1他鄉(xiāng)生白發(fā)，舊國見青山。 ? 了解： ? 了解多媒體數(shù)據(jù)壓縮編碼的重要性； ? 了解預(yù)測編碼和變換編碼的含義； ? 了解、。 ? 7可獨(dú)立于其它標(biāo)準(zhǔn)使用，但 4中所定義的對音、視頻對象的描述同樣適用于 7。 ? 2是的指定標(biāo)準(zhǔn)，其音頻編碼可提供 甚至 。 100 B圖像的編碼 101 基于塊的運(yùn)動補(bǔ)償技術(shù) ? 在方案中，運(yùn)動補(bǔ)償技術(shù)在宏塊這一等級工作，主要用來消除 P圖像和 B圖像在時間上的冗余。 ? P圖像：也稱預(yù)測圖，用最近的前一個 I圖像或 P圖像預(yù)測得到 (前向預(yù)測 ) ，也可以作為下一次預(yù)測的參照圖像。 89 1標(biāo)準(zhǔn) ? 1的主要任務(wù)：將視頻信號及其伴音信號以可接受的重建質(zhì)量，壓縮到約 率，并復(fù)合成一個單一的位流，同時保證音視頻的同步。 88 ? 最初，專家組的工作項(xiàng)目是 3個： ? 1：在 。 ? 將量化后的系數(shù)進(jìn)行 Z字形編排。 82 基于的無損壓縮 ? 如圖，預(yù)測器對原始數(shù)據(jù) X進(jìn)行預(yù)測，求得差值后再對差值進(jìn)行無失真的熵編碼。 ? 在計(jì)算的復(fù)雜程度方面可以調(diào)整，因而可根據(jù)性能和成本要求來選擇用軟件執(zhí)行還是用硬件執(zhí)行。 74 ? 若將坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn) 45度，樣本值 x1變換成 y1，x2變換成 y2。 ? 常見的幀間預(yù)測編碼方法有： ? 條件補(bǔ)充法：若幀間各對應(yīng)像素的差值超過閾值，則傳送；若沒超過閾值則不傳送，接收端使用上一幀相應(yīng)像素值代替。 67 68 ? 模擬信號進(jìn)行采樣量化后，如果直接使用編碼，則數(shù)據(jù)量將很大，此時可以使用預(yù)測編碼的思想來進(jìn)行二進(jìn)制編碼，常用的方法有線性預(yù)測和非線性預(yù)測。 ? 常見的詞典編碼算法有： 77 算法、 78算法、算法等。 ? 在自適應(yīng)算術(shù)編碼中，將根據(jù)編碼時符號出現(xiàn)的頻繁程度動態(tài)地修改信源符號的概率。 ? 算術(shù)編碼步驟如下： ? 步驟 輸入符號 C L ? 1 1 ? 2 0 * = ? 3 1 +* * ? = = ? 4 1 0. 296875+ * ? * = ? = 57 ? 當(dāng) 4個字符輸入完后，最終得到的子區(qū)間左端起始位置為 ，終止位置為。 ? 編碼間隔最終決定了符號編碼后的輸出。 ? 算術(shù)編碼方法比編碼復(fù)雜，但它不需要接收端保存一份碼表，且具有自適應(yīng)能力。 Ｘ 1 Ｘ 2 Ｘ 3 Ｘ 4 Ｘ 5 Ｘ 6 Ｘ 7 46 信息符號 概率 第 1步 第 2步 第 3步 第 4步 第 5步 Ｘ 1 Ｘ 2 Ｘ 3 Ｘ 4 Ｘ 5 Ｘ 6 Ｘ 7 0 1 1 00 01 00 01 10 11 00 10 11 010 011 00 10 010 011 110 111 00 10 010 011 110 1110 1111 47 ? 碼字的平均碼長為： ? 熵為： bitxPxPxPxPHjjjnjjj498 )()(log)()(log)(222222271212???????????????????? ????48 編碼小結(jié) ? 平均碼長大于熵，小于等長碼的碼長。 ? 對于出現(xiàn)頻率大的符號用較少的位數(shù)來表示；對于出現(xiàn)頻率小的符號用較多的位數(shù)來表示。 ? ?405log405406log406407log407407log4074015log4015)(log)()()(22222211????????????????? ????jnjjjnjjxPxPxIxPXH39 統(tǒng)計(jì)編碼的目的 ? 統(tǒng)計(jì)編碼就根據(jù)信源信號出現(xiàn)概率的分布特性進(jìn)行壓縮的。 ? 從上兩例中可看出，大于或者小于 32，這種情況的概率比具體等于某一個數(shù)的概率要大，但其信息量反而小（單調(diào)下降）。 ? 消息出現(xiàn)的可能性愈小，則其帶給人們的信息就愈多；反之，消息出現(xiàn)的可能性愈大，則它能給人們提供的新信息（有用信息）就愈少。 ? 統(tǒng)計(jì)編碼是一種無損的壓縮方法，如香農(nóng)編碼、 編碼、算術(shù)編碼等。解碼得到的還原數(shù)據(jù)與原始數(shù)據(jù)之間存在一定的誤差，但并不影響人對原始資料表達(dá)信息的理解，壓縮比從幾倍到上百倍。 ? 向量量化方法就是針對這種冗余進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮的。 ? 視覺系統(tǒng)對低頻信號比對高頻信號敏感。 ? 序列圖像中，相鄰幀往往包含有相同的背景和運(yùn)動物體，只是運(yùn)動物體的位置有所變化，因此相鄰兩幀的數(shù)據(jù)差別很小，具有時間上的連貫性。 冗余數(shù)據(jù) 可用信息 原始的多媒體數(shù)據(jù) 12 音頻中的冗余 ? 音頻中的冗余信息主要有： ? 時域冗余 ? 幅度的非均勻分布；樣本間的相關(guān)性；周期之間的相關(guān)性；基音之間的相關(guān)性；靜止系數(shù)（間隔）；長時自相關(guān)函數(shù)。 7 ? 例 2：立體聲的激光唱盤，采樣頻率為，量化位數(shù)為 16，則一秒鐘的音頻數(shù)據(jù)量就可達(dá) 172。 ? 保存一部《鹿鼎記 》（ 1813頁）需要（ 650M的得刻 19張）。 ——根本的解決之道 10 數(shù)據(jù)壓縮對多媒體應(yīng)用的意義 ? 通過數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)可減少多媒體信息的數(shù)據(jù)量，其意義在于： 提高了傳輸效率 節(jié)約了存儲空間 使計(jì)算機(jī)能夠 實(shí)時處理多媒體信息 加快了處理速度 11 數(shù)據(jù)壓縮編碼的可能性 ? 多媒體數(shù)據(jù)能否進(jìn)行壓縮？ ? 研究表明，多媒體信息中存在大量的冗余，去掉這些冗余數(shù)據(jù)便可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的壓縮。 15 b. 時間冗余 ? 時間冗余是視頻中常見的一種冗余。 ? 視覺系統(tǒng)對亮度比對色度敏感。 ? 可以只記錄一個區(qū)域中各個像素的值，與其