【正文】 用空間相關(guān)性，達(dá)到減少數(shù)據(jù)量的目的。6媒體數(shù)據(jù)壓縮編碼的重要性n 3. 對(duì)動(dòng)態(tài)圖形和視頻圖像。多 媒 體 技 術(shù)第 4章第 3章 多媒體數(shù)據(jù)壓縮編碼技術(shù)n 概述n 數(shù)據(jù)壓縮的基本方法n 靜態(tài)圖像壓縮編碼國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) —JPEGn 運(yùn)動(dòng)圖像壓縮編碼國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) —MPEGn 音頻數(shù)字化與壓縮編碼技術(shù)2第 3章 多媒體數(shù)據(jù)壓縮編碼技術(shù)n 多媒體數(shù)據(jù)壓縮編碼的重要性u(píng)數(shù)據(jù)冗余類型u數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)的分類3第 3章 多媒體數(shù)據(jù)壓縮編碼技術(shù)n 媒體數(shù)據(jù)壓縮編碼的重要性u(píng) 信息時(shí)代的重要特征是信息的數(shù)字化。例如對(duì)于彩色電視信號(hào)，設(shè)代表光強(qiáng) Y的帶寬為、色彩 I為 Q為，采樣頻率＞ 2倍原始信號(hào)頻率，各分量均被數(shù)字量化為 8位，從而 1秒鐘電視信號(hào)的數(shù)據(jù)量為： （ ＋ ＋ ） 281000000247。9數(shù)據(jù)冗余類型u 2. 時(shí)間冗余u 時(shí)間冗余反映在圖像序列中的相鄰幀圖像（電視圖像、動(dòng)畫(huà)）之間有較大的相關(guān)性，一組連續(xù)畫(huà)面中的相鄰幀往往包含相同的背景和移動(dòng)物體，只不過(guò)移動(dòng)物體所在的空間位置略有不同，把一幀圖像中的某物體或場(chǎng)景可以由其他幀圖像中的物體或場(chǎng)景進(jìn)行處理后重構(gòu)出來(lái)，可以大大減少時(shí)間冗余。13數(shù)據(jù)壓縮技術(shù) 的分類u 有失真壓縮法也稱有損壓縮，有失真壓縮法的冗余壓縮取決于初始信號(hào)的類型、前后的相關(guān)性、信號(hào)的語(yǔ)義內(nèi)容等，壓縮比可以從幾到幾百倍，常用的有失真壓縮編碼技術(shù)有預(yù)測(cè)編碼、變換編碼、模型編碼、混合編碼方法等。等式右邊加一負(fù)號(hào)的目的是保證 I(Si）的數(shù)值不為負(fù)值。u 5. 重復(fù)步驟 2）， 3）， 4），在每次合并信息源時(shí)，將被合并的信源分別賦 “0” 和 “1”直到所有 m個(gè)事件的概率均已全部合并處理為止。個(gè)英文字母的變字長(zhǎng)編碼。對(duì)常用英文單詞進(jìn)行的大編碼方法：通過(guò)變字長(zhǎng)編碼方式。屬無(wú)損壓縮。 ? 最后的編碼結(jié)果為 ： 30016463 31LZW 編碼n LZW算法的適用范圍 是 原始數(shù)據(jù)串最好是有大量的子串多次重復(fù)出現(xiàn)，重復(fù)的越多，壓縮效果越好。對(duì)預(yù)測(cè)值和真實(shí)值之間的誤差進(jìn)行編碼34圖像壓縮預(yù)處理技術(shù)216。首先計(jì)算圖象所有象素的局部方差，將局部方差的最大值認(rèn)為是信號(hào)方差，最小值是噪聲方差，求出它們的比值 . 39數(shù)據(jù)壓縮算法的評(píng)價(jià)n 壓縮和解壓縮的速度n 對(duì)稱壓縮n 非對(duì)稱壓縮n 壓縮的計(jì)算量40有損壓縮編碼技術(shù)n 預(yù)測(cè)編碼技術(shù)n JPEGn MPEG41預(yù)測(cè)編碼技術(shù)n 根據(jù)離散信號(hào)之間存在著一定的相關(guān)性的特點(diǎn)，利用圖像像素的以往樣本值（前面一個(gè)或幾個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)）對(duì)于新樣本值（下一個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)）進(jìn)行預(yù)測(cè)，然后將樣本的實(shí)際值與其預(yù)測(cè)值相減得到一個(gè)誤差值 (較小 )，這樣可以用比較少的數(shù)碼進(jìn)行編碼得到較大的數(shù)據(jù)壓縮結(jié)果，達(dá)到壓縮數(shù)據(jù)的目的，因此預(yù)測(cè)編碼技術(shù)是一種有失真編碼方法。49靜態(tài)圖像壓縮編碼的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) JPEGn 變換編碼的基本思路：u 1．編碼時(shí)略去某些能量很小的高頻分量以降低碼率。u 假設(shè)圖像的大小為 480行，每一行有 640個(gè)像素 。u ② 增加系數(shù)中值為 0的項(xiàng)數(shù) 。 表 310壓縮效果與恢復(fù)圖像質(zhì)量的關(guān)系 58JPEG 壓縮編碼的基本系統(tǒng)n 順序編碼運(yùn)行方式59JPEG 壓縮編碼的擴(kuò)展系統(tǒng)n 1. 基于 DCT的累進(jìn)編碼運(yùn)行方式累進(jìn)編碼方式要掃描多次。u MPEG—1 的最大壓縮比可達(dá)約 1∶200 。68 2. MPEG—2 標(biāo)準(zhǔn)n MPEG—2 標(biāo)準(zhǔn)稱為 “ 活動(dòng)圖像及有關(guān)聲音信息的通用編碼 ” 標(biāo)準(zhǔn)。u MPEG—2 標(biāo)準(zhǔn)使計(jì)算機(jī)處理全彩色、全屏幕、全動(dòng)態(tài)的視頻圖像，同時(shí)也能使有線、無(wú)線、 CD－ ROM等傳輸和存儲(chǔ)介質(zhì)有效地傳送視頻圖像，并且具有 CD的音質(zhì)，使多媒體技術(shù)與通信和廣播等技術(shù)結(jié)合起來(lái)。u ② 空間壓縮（也稱為幀內(nèi)壓縮） 技術(shù) 。n 在編碼時(shí)，先對(duì)參考幀進(jìn)行變換編碼，然后對(duì)預(yù)測(cè)幀進(jìn)行編碼，再對(duì)兩者之間的雙向預(yù)測(cè)幀進(jìn)行編碼，這個(gè)過(guò)程對(duì)隨后的下一個(gè)預(yù)測(cè)幀和雙向預(yù)測(cè)幀重復(fù)，直到完成所有幀的編碼為止。81MPEG視頻壓縮數(shù)據(jù)流結(jié)構(gòu)n 4. 宏塊片層：u 宏塊片由宏塊片頭和 多個(gè)連續(xù)的宏塊以及附加數(shù)據(jù)組成。86MPEG 音頻u 3. 3個(gè)獨(dú)立的壓縮層次：u（ 1）層 1最簡(jiǎn)單，使用比特率 384Kbps。n 運(yùn)動(dòng)矢量又稱為宏塊，它有不同的類型：u 可以是 I幀內(nèi)型， F前向預(yù)測(cè)型、 B后向預(yù)測(cè)型 A平均值 (雙向預(yù)測(cè)）型。圖像頭包含該圖像的編碼類型及碼表選擇等信息。u（ 3）提供給立體聲通道的立體聲模式。 17:19:0117:19:0117:191/22/2023 5:19:01 PM? 1以我獨(dú)沈久，愧君相 見(jiàn)頻 。 5:19:01 下午 5:19 下午 17:19:01一月 21? 沒(méi)有失 敗 ，只有 暫時(shí) 停止成功！。 一月 215:19 下午 一月 2117:19January 22, 2023? 1少年十五二十 時(shí) ，步行 奪 得胡 馬騎 。 一月 21一月 2117:19:0117:19:01January 22, 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。 一月 215:19 下午 一月 2117:19January 22, 2023? 1 業(yè) 余生活要有意 義 ，不要越 軌 。 5:19:01 下午 5:19 下午 17:19:01一月 21? 楊 柳散和 風(fēng) ，青山澹吾 慮 。 17:19:0117:19:0117:191/22/2023 5:19:01 PM? 1成功就是日復(fù)一日那一點(diǎn)點(diǎn)小小努力的 積 累。 17:19:0117:19:0117:19Friday, January 22, 2023? 1乍 見(jiàn) 翻疑夢(mèng)，相悲各 問(wèn) 年。u（ 2）層 2的復(fù)雜度中等，使用比特率192Kbps左右，主要應(yīng)用于數(shù)字廣播的音頻編碼。n 5. 宏塊層：u MPEG算法中的基本編碼單元。運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償方法是跟蹤畫(huà)面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況并對(duì)其加以補(bǔ)償后，與當(dāng)前的圖像宏塊值相減得到預(yù)測(cè)誤差，再進(jìn)行編碼、傳送。u（ 3）層 3最復(fù)雜，使用比特率 64Kbps，音質(zhì)好，適用于 ISDN上的音頻傳輸。它是圖像幀內(nèi)的 一個(gè) 1616 像素的亮度信息和兩個(gè) 88像素色差信號(hào)塊組成，附加數(shù)據(jù)包括宏塊的編號(hào)、宏塊的編碼類型、量化參數(shù)、運(yùn)動(dòng)矢量等信息。 I B B P B B P B B P B B P B B I B B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 I幀和 P幀間有兩個(gè) B幀 每十五幀有一幅 I幀圖像（ ）76運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)n 討論預(yù)測(cè)器計(jì)算表達(dá)式， 設(shè)前一參照幀為 I0， 后一參照幀為 I2， 當(dāng)前幀為 I1的示意圖。n MPEG標(biāo)準(zhǔn)所用的編碼模型與 JPEG的編碼模型類似，分為 5個(gè)階段：u 幀間編碼和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償、變換編碼、量化、直流分量 DC及交流分量 AC的編碼和熵編碼。注重多媒體系統(tǒng)的交互性和靈活性，以最少量的數(shù)據(jù)、極低的音頻 /視頻壓縮碼率來(lái)顯示建立精確的畫(huà)面，達(dá)到具有高效編碼、高效存儲(chǔ)與傳播以及可交互操作的特性。n MPEG—2 標(biāo)準(zhǔn)是 HDTV、 DVD以及新型數(shù)字式交互有線網(wǎng)所采用的數(shù)字視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)。n MPEG—1 電視圖像的壓縮算法采用兩種基本壓縮技術(shù)：u ① 為減少時(shí)間冗余度，采用 1616 個(gè)像素組成的圖像塊的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)。61JPEG 壓縮編碼的擴(kuò)展系統(tǒng)n 3. 無(wú)損壓縮預(yù)測(cè)編碼運(yùn)行方式源圖像數(shù)據(jù)表說(shuō)明預(yù)測(cè)器 熵編碼器壓縮后圖像數(shù)據(jù)62無(wú)損壓縮預(yù)測(cè)編碼 運(yùn)行方式 DPCM編碼簡(jiǎn)單，易于用硬件實(shí)現(xiàn)。 ZZ（ 0）＝ C（ 0， 0）， ZZ（ 1）＝ C（ 0， l）， ZZ（ 2）＝ C（ l， 0）， … ， ZZ（ 63）＝ C（ 7， 7）。u 塊準(zhǔn)備必須劃分出