多媒體技術(shù)ppt好資源-第03講多媒體數(shù)據(jù)壓縮基礎(chǔ)-文庫吧在線文庫
【正文】 豐富的自然圖像在同一行上具有相同顏色的連續(xù)像素往往很少，而連續(xù)幾行都具有相同顏色值的連續(xù)行數(shù)就更少，如果仍然使用 RLE編碼方法，不僅不能壓縮圖像數(shù)據(jù)，反而可能使原來的圖像數(shù)據(jù)變得更大。 （ 2）非均勻 量化 無論對大的輸入信號還是小的輸入信號一律都采用相同的量化間隔。 ② 使用過去的樣本值估算下一個輸人樣本的預(yù)測值 , 使實(shí)際樣本值和預(yù)測值之間的差值總是最小。 14:52:1714:52:1714:52Friday, February 3, 2023 ? 1乍見翻疑夢，相悲各問年。 14:52:1714:52:1714:522/3/2023 2:52:17 PM ? 1成功就是日復(fù)一日那一點(diǎn)點(diǎn)小小努力的積累。 下午 2時 52分 17秒 下午 2時 52分 14:52: ? 楊柳散和風(fēng)，青山澹吾慮。 2023年 2月 下午 2時 52分 :52February 3, 2023 ? 1業(yè)余生活要有意義，不要越軌。 14:52:1714:52:1714:52Friday, February 3, 2023 ? 1知人者智，自知者明。 2023年 2月 3日星期五 下午 2時 52分 17秒 14:52: ? 1楚塞三湘接，荊門九派通。 2023年 2月 下午 2時 52分 :52February 3, 2023 ? 1行動出成果，工作出財富。 本章復(fù)習(xí) 1. 媒體元素 2. 數(shù)據(jù)壓縮的必要與可能性 3. 數(shù)據(jù)壓縮編碼分類 4. 幾種常用的統(tǒng)計編碼 5. 預(yù)測編碼（ PCM、 DPCM） 6. 變換編碼（ DCT） ? 靜夜四無鄰，荒居舊業(yè)貧。如果實(shí)際的采樣信號與預(yù)測的采樣信號之差的極性為“正”，則用“ 1”表示；相反則用“ 0”表示。詞典編碼的種類較多，歸納起來有兩類： ? 第一類詞典編碼的基本思想是查找正在壓縮的字符序列是否在前面輸入的數(shù)據(jù)中出現(xiàn)過，如果是，則用指向早期出現(xiàn)過的字符串的“指針”替代重復(fù)的字符串。 對比 RLE編碼前后的代碼數(shù)可以發(fā)現(xiàn)，在編碼前要用 73個代碼表示這一行的數(shù)據(jù)，而編碼后只要用 10個代碼表示代表原來的 73個代碼，壓縮前后的數(shù)據(jù)量之比約為 7:1，即壓縮比為 7:1。其原理就是把一系列的重復(fù)值用一個單獨(dú)的值再加上一個計數(shù)值來取代，行程長度就是連續(xù)且重復(fù)的單元數(shù)目。編碼過程中的間隔決定了符號壓縮后的輸出。 統(tǒng)計編碼 霍夫曼編碼 （ 2） 編碼過程 —— 出現(xiàn)頻率高的數(shù)據(jù)編碼長度短，反之亦然 [1] 信號源的數(shù)據(jù)按照出現(xiàn)概率遞減的順序排列 [2] 合并兩個最小出現(xiàn)概率，作為新數(shù)據(jù)出現(xiàn)概率 [3] 重復(fù)進(jìn)行 [1][2]，直至概率相加為 1為止 [4] 合并運(yùn)算時，概率大者取 0，概率小者取 1 [5] 記錄概率為 1處到信號源的 0、 1序列 編碼特點(diǎn) [1] 編碼長度可變，壓縮與解壓縮較慢 [2] 硬件實(shí)現(xiàn)困難 [3] 編碼效率取決于信號源的數(shù)據(jù)出現(xiàn)概率 ? 例 41： 設(shè)輸入圖像的灰度級 {a1,a2,a3,a4,a5,a6}出現(xiàn)的概率分別是 、 、 、 、 、 。 平均碼長 Lc的計算公式為 其中： P(xj) 是信源 X發(fā)出 xj的概率， L(xj)為 xj的編碼長。 I(xj)的含義是，信源 X發(fā)出 xj這個消息（隨機(jī)事件）后，接收端收到信息量的量度。靜態(tài)圖象中，壓縮速度沒有解壓速度嚴(yán)格；動態(tài)圖象中，壓縮、解壓速度都有要求，因?yàn)樾鑼?shí)時地從攝像機(jī)或 VCR中抓取動態(tài)視頻。在數(shù)據(jù)處理時，往往采用統(tǒng)計事件出現(xiàn)概率的辦法來鑒別空間冗余和時間冗余，因此空間冗余和時間冗余具有統(tǒng)計特性。即由 計算機(jī) 繪制的直線、圓、矩形、曲線、圖表等。 3. 圖像 ——是多媒體中最重要的信息表現(xiàn)形式之一，它是決定一個多媒體軟件視覺效果的關(guān)鍵因素。 數(shù)據(jù)壓縮的可能性 P16 ● （ 4）結(jié)構(gòu)冗余 – 在某些場景中，存在著明顯的分布模式 —— 結(jié)構(gòu) – 結(jié)構(gòu)可以通過特定的過程來生成 – 例如：方格狀的地板，蜂窩，磚墻等 數(shù)據(jù)壓縮的可能性 P16 ● （ 5）信息熵冗余 – 信息熵：一組數(shù)據(jù)所攜帶的信息量。 ●多媒體數(shù)據(jù)壓縮的性能指標(biāo) （ 3） 數(shù)據(jù)壓縮編碼分類 ? 無損壓縮 – 指使用壓縮后的數(shù)據(jù)進(jìn)行重構(gòu) (或者叫做還原，解壓縮 )，重構(gòu)后的數(shù)據(jù)與原來的數(shù)據(jù)完全相同。 )]([)(loglog/1log)( 222 jjj xpIxpNNxI ?????? （ 1）信息熵與信息量 來源于 40年代由 Claude Shannon創(chuàng)立的信息論中的一條定理，這一定理借用了熱力學(xué)中的名詞“熵” ( Entropy )來表示一條信息中真正需要編碼的信息量。 ???njjjc xLxPL1)()(（ j=1,2,…,n） 統(tǒng)計編碼 熵的計算范例 例：對信息 aabbaccbaa，字符串長度為 10，字符 a、b、 c分別出現(xiàn)了 2次，則 Ia=log2()=1 Ib=log2()= Ic=log2()= H（ S） = +0. 3Ib +0. 2Ic = 如采用等長編碼，則每個字符需要２位； 總的碼長 : L=5*２ +3* ２ +2*２ =２０ 位 對比一下，我們用 ASCII編碼表示該信息需要 80位 統(tǒng)計編碼（熵） ? 統(tǒng)計編碼是根據(jù)消息出現(xiàn)概率的分布特性而進(jìn)行的壓縮編碼 ? 在消息和碼字間找到明確的一一對應(yīng)關(guān)系，以便恢復(fù)時能準(zhǔn)確無誤再現(xiàn)出來 技術(shù)準(zhǔn)備：編碼 通過模型，我們可以確定對某一個符號該用多少位二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行編碼。試進(jìn)行哈夫曼編碼，并計算編碼效率、壓縮比、冗余度。 ? 算術(shù)編碼用到兩個基本的參數(shù)：符號的概率和它的編碼間隔。如果想得到原始數(shù)據(jù)，只需展開這個編碼就可以了。這說明 RLE確實(shí)是一種壓縮技術(shù)，而且編碼技術(shù)實(shí)用。 統(tǒng)計編碼 –詞典編碼 LZW詞典編碼 例：待編碼數(shù)據(jù)流 ABBCABBBC 源碼 鍵 輸出 字典 字符串 1 A
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