【正文】 碼。 第 三 章 多媒體數(shù)據(jù)壓縮 1. 數(shù)據(jù)壓縮的基本原理和方法 1. 3 常用數(shù)據(jù)壓縮方法的基本原理 1. 3. 2 統(tǒng)計(jì)編碼 3類傳真標(biāo)準(zhǔn) CCITT Group 3 1D 碼表中的游程， 0~64，稱為終止碼。 構(gòu)造方法： 首先找出兩個(gè)具有最小概率的節(jié)點(diǎn)，構(gòu)造一個(gè)二叉樹，以這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)為這棵樹的葉子節(jié)點(diǎn)，根節(jié)點(diǎn)看作為新的節(jié)點(diǎn)，它的概率為兩個(gè)葉子節(jié)點(diǎn)概率之和；此跟節(jié)點(diǎn)與未處理的節(jié)點(diǎn)形成新的節(jié)點(diǎn)集合，重復(fù)上面的過程，直到節(jié)點(diǎn)集合中只剩一個(gè)節(jié)點(diǎn)為止。反之則不然。因此，壓縮方法就是充分利用這些冗余和特性。而存儲(chǔ)回放中，結(jié)壓縮的速度顯得比壓縮的速度重要，因?yàn)榻鈮嚎s面對(duì)大多數(shù)用戶的實(shí)時(shí)需求。第 三 章 多媒體數(shù)據(jù)壓縮 1. 數(shù)據(jù)壓縮的基本原理和方法 2. 音頻的壓縮 3. 視覺類媒體壓縮 第 三 章 多媒體數(shù)據(jù)壓縮 1. 數(shù)據(jù)壓縮的基本原理和方法 1. 1 數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)的性能指標(biāo) 評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)的 3個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)： ?壓縮比：輸入、輸出數(shù)據(jù)量之比。 第 三 章 多媒體數(shù)據(jù)壓縮 1. 數(shù)據(jù)壓縮的基本原理和方法 1. 2 數(shù)據(jù)冗余的類型與壓縮方法分類 需要壓縮的原因是因?yàn)樾畔?shù)據(jù)存在著冗余。 第 三 章 多媒體數(shù)據(jù)壓縮 1. 數(shù)據(jù)壓縮的基本原理和方法 1. 2 數(shù)據(jù)冗余的類型與壓縮方法分類 數(shù)據(jù)壓縮方法的分類 根據(jù)解碼后數(shù)據(jù)與原始數(shù)據(jù)是否完全一致進(jìn)行分類，壓縮方法可被分為兩大類： ? 有損壓縮：減少信息量，損失的信息不能再恢復(fù) ? 無(wú)損壓縮：可 100％還原 第 三 章 多媒體數(shù)據(jù)壓縮 1. 數(shù)據(jù)壓縮的基本原理和方法 1. 3 常用數(shù)據(jù)壓縮方法的基本原理 信源： S ＝ {S1,…… ， Sn} 熵的概念：熵是信息量的度量方法，它表示某一事件出現(xiàn)的消息越多，事件發(fā)生的可能性就越小，相應(yīng)的，這個(gè)信息出現(xiàn)的概率小。 1. 3. 1 基本概念 信源符號(hào) 概率 編碼方法 A 編碼 B 編碼 C 編碼 D Huffman 1 Huffman 2 A1 000 0 010 0 0 0 A2 001 1 011 011 100 100 A3 010 00 00 1010 110 110 A4 011 01 100 1011 111 1010 A5 100 10 101 10000 1010 1011 A6 101 11 110 10001 10110 1110 A7 110 000 1110 10010 101110 11110 A8 111 001 1111 10011 101111 11111 平均編碼長(zhǎng)度 編碼方法 A： 3； 編碼方法 B： 編碼方法 C : ；編碼方法 D : Huffman編碼： 第 三 章 多媒體數(shù)據(jù)壓縮 1. 數(shù)據(jù)壓縮的基本原理和方法 1. 3 常用數(shù)據(jù)壓縮方法的基本原理 給定信源符號(hào)集合 S及碼符號(hào)集 X，可以構(gòu)造多個(gè)唯一可譯碼。 1. 3. 2 統(tǒng)計(jì)編碼 第 三 章 多媒體數(shù)據(jù)壓縮 1. 數(shù)據(jù)壓縮的基本原理和方法 1. 3 常用數(shù)據(jù)壓縮方法的基本原理 Huffman編碼 當(dāng)信源符號(hào)概率是 2的負(fù)冪次方時(shí)，編碼效率達(dá)到 100% 缺點(diǎn)： (1) Huffman編碼方法沒有錯(cuò)誤保護(hù)的功能，在譯碼時(shí)，如果碼串中沒有錯(cuò)誤，那么就能一個(gè)接一個(gè)地正確譯出代碼。 終止碼用于表示小于 64個(gè)像素的游程。附加碼有 3種：垂直碼，越過碼，水平碼。把 a0移動(dòng)致 b2這一列，更新其他四個(gè)參數(shù)（其中 a1和 a2不會(huì)改變），然后重復(fù)這一步。算術(shù)編碼用到兩個(gè)基本的參數(shù)：信源符號(hào)出現(xiàn)的概率和編碼的間隔。 因此，編碼器事先不知道數(shù)據(jù)源的概率時(shí)，可以在數(shù)據(jù)流中憑經(jīng)驗(yàn)逐步精確地估測(cè)。 第 三 章 多媒體數(shù)據(jù)壓縮 1. 數(shù)據(jù)壓縮的基本原理和方法 1. 3 常用數(shù)據(jù)壓縮方法的基本原理 1. 3. 3 通用無(wú)損信源編碼 LZ77壓縮 4. 前向緩沖存儲(chǔ)器 (Lookahead buffer)：存放從編碼位置到輸入數(shù)據(jù)流結(jié)束的字符序列的存儲(chǔ)器。 第 三 章 多媒體數(shù)據(jù)壓縮 1. 數(shù)據(jù)壓縮的基本原理和方法 1. 3 常用數(shù)據(jù)壓縮方法的基本原理 1. 3. 3 通用無(wú)損信源編碼 LZ77壓縮 例 第一次輸出 第 三 章 多媒體數(shù)據(jù)壓縮 1. 數(shù)據(jù)壓縮的基本原理和方法 1. 3 常用數(shù)據(jù)壓縮方法的基本原理 1. 3. 3 通用無(wú)損信源編碼 LZ77壓縮 第二次輸出 第 三 章 多媒體數(shù)據(jù)壓縮 1. 數(shù)據(jù)壓縮的基本原理和方法 1. 3 常用數(shù)據(jù)壓縮方法的基本原理 1. 3. 3 通用無(wú)損信源編碼 LZ77壓縮 第三次輸出 第 三 章 多媒體數(shù)據(jù)壓縮 1. 數(shù)據(jù)壓縮的基本原理和方法 1. 3 常用數(shù)據(jù)壓縮方法的基本原理 1. 3. 3 通用無(wú)損信源編碼 LZ77壓縮 第四次輸出 第 三 章 多媒體數(shù)據(jù)壓縮 1. 數(shù)據(jù)壓縮的基本原理和方法 1. 3 常用數(shù)據(jù)壓縮方法的基本原理 1. 3. 3 通用無(wú)損信源編碼 LZ77壓縮 第五次輸出 第 三 章 多媒體數(shù)據(jù)壓縮 1. 數(shù)據(jù)壓縮的基本原理和方法 1. 3 常用數(shù)據(jù)壓縮方法的基本原理 1. 3. 3 通用無(wú)損信源編碼 LZ77壓縮 真正實(shí)現(xiàn) LZ77 算法時(shí)還有許多復(fù)雜的問題需要解決，如： ? 對(duì)“ (Back_chars, Chars_length) Explicit_character”三元組的編碼方法 ? 如何查找最長(zhǎng)匹配串 ? 窗口的最大長(zhǎng)度 第 三 章 多媒體數(shù)據(jù)壓縮 1. 數(shù)據(jù)壓縮的基本原理和方法 1. 3 常用數(shù)據(jù)壓縮方法的基本原理 1. 3. 3 通用無(wú)損信源編碼 LZSS編碼 LZ77通過輸出真實(shí)字符解決了在窗口中出現(xiàn)沒有匹配串的問題，但這個(gè)解決方案包含有冗余信息。 以二進(jìn)制串為例，介紹 LZ78編碼。 段 K：可以用編碼樹中其父節(jié)點(diǎn)的序列以及其位于其父節(jié)點(diǎn)的左支還是右支來表示，這樣，編碼器就可以向解碼器精確的指出下一段。 上例中，段 3是根節(jié)點(diǎn)的最后一個(gè)子節(jié)點(diǎn)，段 4是節(jié)點(diǎn) 1的最后一個(gè)后代，段11是節(jié)點(diǎn) 2的最后一個(gè)后代。在本例中，LZ78SE需要 33位二進(jìn)制數(shù)來完成編碼。 第 K個(gè) LZW段是從未劃分部分的第一個(gè)字符開始，在當(dāng)前的 LZW樹中找出一個(gè)最長(zhǎng)的匹配， 第 三 章 多媒體數(shù)據(jù)壓縮 1. 數(shù)據(jù)壓縮的基本原理和方法 1. 3 常用數(shù)據(jù)壓縮方法的基本原理 1. 3. 3 通用無(wú)損信源編碼 LZW編碼 在劃分出 之后，編碼器就對(duì) LZW樹進(jìn)行更新；在 所對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)再擴(kuò)展出 一個(gè)分支節(jié)點(diǎn)。 ADPCM編碼：采用自適應(yīng)量化或自適應(yīng)預(yù)測(cè)。 ? 量化編碼 ? 小波變換編碼 ? 分形圖像編碼 ? 子帶編碼 第 三 章 多媒體數(shù)據(jù)壓縮 1. 數(shù)據(jù)壓縮的基本原理和方法 1. 3 常用數(shù)據(jù)壓縮方法的基本原理 1. 3. 6 分析－合成編碼 第 三 章 多媒體數(shù)據(jù)壓縮 2. 音頻的壓縮 2. 1 音頻壓縮編碼的基本方法 2. 1. 1 概述 第 三 章 多媒體數(shù)據(jù)壓縮 2. 音頻的壓縮 2. 1 音頻壓縮編碼的基本方法 2. 1. 2 波形編譯碼 不利用生成話音信號(hào)的任何知識(shí)而企圖產(chǎn)生一種重構(gòu)信號(hào)，它的波形與原始話音波形盡可能一致。但是，對(duì)話音信號(hào)來說，大信號(hào)出現(xiàn)的機(jī)會(huì)并不多，增加的樣本位數(shù)就沒有充分利用。 第 三 章 多媒體數(shù)據(jù)壓縮 2. 音頻的壓縮 2. 1 音頻的壓縮編碼方法 2. 1. 2 波形編譯碼 DPCM: differential pulse code modulation，差分脈沖編碼調(diào)制 在話音編碼中，一種普遍使用的技術(shù)叫做預(yù)測(cè)技術(shù)，這種技術(shù)是企圖從過去的樣本來預(yù)測(cè)下一個(gè)樣本的值。 子帶編碼的主要過程： 使用一組帶通濾波器（ bandpass filter, BPF）把輸入音頻信號(hào)的頻帶分成若干個(gè)連續(xù)的頻段，每個(gè)頻段稱為子帶。 層次： MPEG音頻標(biāo)準(zhǔn)定義了不同的附加規(guī)定來為不同的應(yīng)用節(jié)省代價(jià)， MPEG音頻中附加規(guī)定稱為層，從 1～ 3，復(fù)雜度增加。例如， 32位系統(tǒng)， RGB種的每個(gè)分類用 8Bits表示，通常情況下都可以將其截?cái)酁?5： 5： 5。是一種混合的壓縮算法，在這種壓縮算法中，采用了多種有損及無(wú)損壓縮技術(shù)。 （ 2） FDCT變換 (正向離散余弦變換， forward discrete cosine transform)：對(duì)每一個(gè)子塊，進(jìn)行 FDCT變換，得到 DCT系數(shù)矩陣。 DC系數(shù)編碼：對(duì)相鄰圖像塊之間的 DC系數(shù)的差值進(jìn)行編碼。 第 三 章 多媒體數(shù)據(jù)壓縮 3. 視覺類媒體壓縮 3. 3 JPEG2023簡(jiǎn)介 JPEG 2023能實(shí)現(xiàn) Loseless Compression（無(wú)損壓縮）。你可以指定感興趣區(qū)域，在這些區(qū)域，你可以在壓縮時(shí)指定特定的壓縮質(zhì)量，或在恢復(fù)時(shí)指定特定的解壓縮要求。視頻信號(hào)通過數(shù)字電話通道傳送，利用的就是電話系統(tǒng)提供的每秒 n 64Kb數(shù)據(jù)傳輸率的通道。 3. 4 視聽通信編解碼標(biāo)準(zhǔn) 3. 4. 1 第 三 章 多媒體數(shù)據(jù)壓縮 3. 視覺類媒體壓縮 CIF（ Common Internediate Format）。 3. 4 視聽通信編解碼標(biāo)準(zhǔn) 3. 4. 1 第 三 章 多媒體數(shù)據(jù)壓縮 3. 視覺類媒體壓縮 3. 4 視聽通信編解碼標(biāo)準(zhǔn) 3. 4. 1 將預(yù)測(cè)誤差或輸入圖像劃分成為 8*8的象素塊。編碼器可以對(duì) 5種源視頻格式（ subQCIF,QCIF,CIF,4CIF,16CIF）進(jìn)行操作。 , February 3, 2023 ? 雨中黃葉樹，燈下白頭人。 2023年 2月 3日星期五 2時(shí) 19分 59秒 14:19:593 February 2023 ? 1做前，能夠環(huán)視四周；做時(shí)，你只能或者最好沿著以腳為起點(diǎn)的射線向前。 。勝人者有力，自勝者強(qiáng)。 2023年 2月 3日星期五 下午 2時(shí) 19分 59秒 14:19: ? 1最具挑戰(zhàn)性的挑戰(zhàn)莫過于提升自我。 2023年 2月 3日星期五 2時(shí) 19分 59秒 14:19:593 February 2023 ? 1空山新雨后，天氣晚來秋。 , February 3, 2023 ? 很多事情努力了未必有結(jié)果，但是不努力卻什么改變也沒有。 :19:5914:19Feb233Feb23 ? 1故人江海別，幾度隔山川。 特點(diǎn)： a)壓縮率和圖像質(zhì)量的提高： 、幀間預(yù)測(cè)、變換編碼和熵編碼等算法的改進(jìn)來進(jìn)一步提高編碼效率和圖像質(zhì)量。 對(duì)于幀序列中的第一副圖像或景物變換后的第一副圖像，采用幀內(nèi)變換編碼：利用 8*8的 DCT實(shí)現(xiàn)。（ Y，Cb， Cr），幀速： 30幀 /秒。 標(biāo)：在世界范圍的數(shù)字電話通道上實(shí)現(xiàn)視頻和音頻的傳輸。這樣在不損害視覺效果的情況下，大大提高了效率。 對(duì)圖像進(jìn)行無(wú)損編碼的經(jīng)典方法 —— 預(yù)測(cè)法已經(jīng)發(fā)展成熟，并且作為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)寫入了 JPEG 2023 中。 DC系數(shù)與 AC系數(shù)分別進(jìn)行編碼。量化的過程：試圖確定什么信息可以安全地消去，而沒有任何明顯的視覺保真度損失。 JPEG已經(jīng)作為ISO標(biāo)準(zhǔn)公布?？梢杂幂^少的位數(shù)表示圖像的顏色。對(duì)于層次 2為每通