【正文】 用空間相關(guān)性，達到減少數(shù)據(jù)量的目的。6媒體數(shù)據(jù)壓縮編碼的重要性n 3. 對動態(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)圖像壓縮編碼國際標準 —JPEGn 運動圖像壓縮編碼國際標準 —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 信息時代的重要特征是信息的數(shù)字化。例如對于彩色電視信號，設(shè)代表光強 Y的帶寬為、色彩 I為 Q為，采樣頻率＞ 2倍原始信號頻率，各分量均被數(shù)字量化為 8位，從而 1秒鐘電視信號的數(shù)據(jù)量為： （ ＋ ＋ ） 281000000247。9數(shù)據(jù)冗余類型u 2. 時間冗余u 時間冗余反映在圖像序列中的相鄰幀圖像（電視圖像、動畫）之間有較大的相關(guān)性，一組連續(xù)畫面中的相鄰幀往往包含相同的背景和移動物體，只不過移動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景可以由其他幀圖像中的物體或場景進行處理后重構(gòu)出來，可以大大減少時間冗余。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的類型、前后的相關(guān)性、信號的語義內(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)有預測編碼、變換編碼、模型編碼、混合編碼方法等。等式右邊加一負號的目的是保證 I(Si）的數(shù)值不為負值。u 5. 重復步驟 2）， 3）， 4），在每次合并信息源時，將被合并的信源分別賦 “0” 和 “1”直到所有 m個事件的概率均已全部合并處理為止。個英文字母的變字長編碼。對常用英文單詞進行的大編碼方法：通過變字長編碼方式。屬無損壓縮。 ? 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出現(xiàn)，重復的越多，壓縮效果越好。對預測值和真實值之間的誤差進行編碼34圖像壓縮預處理技術(shù)216。首先計算圖象所有象素的局部方差，將局部方差的最大值認為是信號方差，最小值是噪聲方差，求出它們的比值 . 39數(shù)據(jù)壓縮算法的評價n 壓縮和解壓縮的速度n 對稱壓縮n 非對稱壓縮n 壓縮的計算量40有損壓縮編碼技術(shù)n 預測編碼技術(shù)n JPEGn MPEG41預測編碼技術(shù)n 根據(jù)離散信號之間存在著一定的相關(guān)性的特點，利用圖像像素的以往樣本值（前面一個或幾個點的數(shù)據(jù)）對于新樣本值（下一個點的數(shù)據(jù)）進行預測，然后將樣本的實際值與其預測值相減得到一個誤差值 (較小 )，這樣可以用比較少的數(shù)碼進行編碼得到較大的數(shù)據(jù)壓縮結(jié)果，達到壓縮數(shù)據(jù)的目的，因此預測編碼技術(shù)是一種有失真編碼方法。49靜態(tài)圖像壓縮編碼的國際標準 JPEGn 變換編碼的基本思路：u 1．編碼時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個像素 。u ② 增加系數(shù)中值為 0的項數(shù) 。 表 310壓縮效果與恢復圖像質(zhì)量的關(guān)系 58JPEG 壓縮編碼的基本系統(tǒng)n 順序編碼運行方式59JPEG 壓縮編碼的擴展系統(tǒng)n 1. 基于 DCT的累進編碼運行方式累進編碼方式要掃描多次。u MPEG—1 的最大壓縮比可達約 1∶200 。68 2. MPEG—2 標準n MPEG—2 標準稱為 “ 活動圖像及有關(guān)聲音信息的通用編碼 ” 標準。u MPEG—2 標準使計算機處理全彩色、全屏幕、全動態(tài)的視頻圖像，同時也能使有線、無線、 CD－ ROM等傳輸和存儲介質(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。u ② 空間壓縮（也稱為幀內(nèi)壓縮） 技術(shù) 。n 在編碼時，先對參考幀進行變換編碼，然后對預測幀進行編碼，再對兩者之間的雙向預測幀進行編碼，這個過程對隨后的下一個預測幀和雙向預測幀重復，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 多個連續(xù)的宏塊以及附加數(shù)據(jù)組成。86MPEG 音頻u 3. 3個獨立的壓縮層次：u（ 1）層 1最簡單，使用比特率 384Kbps。n 運動矢量又稱為宏塊，它有不同的類型：u 可以是 I幀內(nèi)型， F前向預測型、 B后向預測型 A平均值 (雙向預測）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以我獨沈久，愧君相 見頻 。 5:19:01 下午 5:19 下午 17:19:01一月 21? 沒有失 敗 ，只有 暫時 停止成功！。 一月 215:19 下午 一月 2117:19January 22, 2023? 1少年十五二十 時 ，步行 奪 得胡 馬騎 。 一月 21一月 2117:19:0117:19:01January 22, 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。 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 ，青山澹吾 慮 。 17:19:0117:19:0117:191/22/2023 5:19:01 PM? 1成功就是日復一日那一點點小小努力的 積 累。 17:19:0117:19:0117:19Friday, January 22, 2023? 1乍 見 翻疑夢，相悲各 問 年。u（ 2）層 2的復雜度中等，使用比特率192Kbps左右，主要應用于數(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。運動補償方法是跟蹤畫面內(nèi)的運動情況并對其加以補償后，與當前的圖像宏塊值相減得到預測誤差，再進行編碼、傳送。u（ 3）層 3最復雜，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 1616 像素的亮度信息和兩個 88像素色差信號塊組成，附加數(shù)據(jù)包括宏塊的編號、宏塊的編碼類型、量化參數(shù)、運動矢量等信息。 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 B幀 每十五幀有一幅 I幀圖像（ ）76運動補償技術(shù)n 討論預測器計算表達式， 設(shè)前一參照幀為 I0， 后一參照幀為 I2， 當前幀為 I1的示意圖。n MPEG標準所用的編碼模型與 JPEG的編碼模型類似，分為 5個階段：u 幀間編碼和運動補償、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 /視頻壓縮碼率來顯示建立精確的畫面，達到具有高效編碼、高效存儲與傳播以及可交互操作的特性。n MPEG—2 標準是 HDTV、 DVD以及新型數(shù)字式交互有線網(wǎng)所采用的數(shù)字視頻壓縮標準。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 為減少時間冗余度，采用 1616 個像素組成的圖像塊的運動補償技術(shù)。61JPEG 壓縮編碼的擴展系統(tǒng)n 3. 無損壓縮預測編碼運行方式源圖像數(shù)據(jù)表說明預測器 熵編碼器壓縮后圖像數(shù)據(jù)62無損壓縮預測編碼 運行方式 DPCM編碼簡單，易于用硬件實現(xiàn)。 ZZ（ 0）＝ C（ 0， 0）， ZZ（ 1）＝ C（ 0， l）， ZZ（ 2）＝ C（ l， 0）， … ， ZZ（ 63）＝ C（ 7， 7）。u 塊準備必須劃分出