【正文】 :03:2501:03Mar2313Mar23 ? 1越是無能的人，越喜歡挑剔別人的錯(cuò)兒。 。對(duì)于某一時(shí)間 t，圖像幀中的某一子塊如果在另一時(shí)間 tt1的幀中可以找到若干與其十分相似的子塊，則稱其中最為相似的子塊為匹配塊，并認(rèn)為該匹配塊是時(shí)間 tt1的幀中相應(yīng)子塊位移的結(jié)果。根據(jù)香農(nóng)失真率理論，對(duì)于無記憶信源，矢量量化編碼總是優(yōu)于標(biāo)量量化編碼。 ， 當(dāng) u=1， 2… ， N1； v=1， 2… ， N1時(shí) . ?????? ???????? ??? ? ??? ?? ?? vNyuNxyxfNvEuEvuC Nx Ny 2 12cos2 12cos),(2)()(),( 10 102/1)(),( ?vEuE 1)(),( ?vEuE 離散余弦變換編碼 二維離散偶余弦逆變換公式為： 式中， x,y,u,v＝ 0， 1?? ， N1。 無損預(yù)測(cè)編碼 無損預(yù)測(cè)編碼器的工作原理圖和預(yù)測(cè)原理如圖 。這張轉(zhuǎn)換表用來存放稱為前綴（ Prefix）的字符序列，并且為每個(gè)表項(xiàng)分配一個(gè)碼字（ Code word），或者叫做序號(hào)。 設(shè)圖像中的某一行或某一塊像素經(jīng)采樣或經(jīng)某種方法變換后的系數(shù)為 ，如圖。將每個(gè)所賦的值依次排列起來就是 香農(nóng) 費(fèi)諾編碼。它在變長(zhǎng)編碼方法中是最佳的。與 4位二進(jìn)制數(shù) b3b2b1b0相聯(lián)系的 7位 Hamming(7， 4)碼字 信道編碼器和解碼器 h1h2?h5h6h7 是： 這里表示異或運(yùn)算。利用這種性質(zhì)也可以減少表示圖像的數(shù)據(jù)量，所以我們稱之為紋理的統(tǒng)計(jì)冗余。 編碼壓縮的可能性 眾所周知，視頻由一幀一幀的圖像組成，而圖像的各像素之間，無論是在行方向還是在列方向，都存在著一定的相關(guān)性，即冗余度。 編碼壓縮的可能性 ? 在視頻的相鄰幀間，往往包含相同的背景和移動(dòng)物體，因此，后一幀數(shù)據(jù)與前一幀數(shù)據(jù)有許多共同的地方，即在時(shí)間上存在大量的冗余。編碼的框圖如圖下圖 (a)所示。數(shù)據(jù)壓縮編碼分類如圖 。 哈夫曼（ Huffman）編碼 哈夫曼（ Huffman）編碼 經(jīng)霍夫曼編碼后，平均碼長(zhǎng)為： = 1＋ 2＋ 4+ 5+ 5 =（ bit） 61()iiiB P w n?? ? 哈夫曼（ Huffman）編碼 ? 3. Huffman編碼的幾點(diǎn)說明 （ 1） Huffman編碼是最佳的，雖然構(gòu)造出來的碼不唯一，但其平均碼長(zhǎng)卻相同，所以不影響編碼效率和數(shù)據(jù)壓縮性能。這個(gè)數(shù)值是輸入數(shù)據(jù)流的唯 — 可譯代碼。定長(zhǎng)游程編碼是指 RL位數(shù)是固定的。 LZW譯碼算法開始時(shí)，譯碼詞典與編碼詞典相同，它包含所有可能的前綴根 （ roots）。 ^( , ) ( , ) ( , )e i j f i j f i j??1 2 3( , ) [ ( , 1 ) ( 1 , 1 ) ( 1 , ) ]f i j a f i j a f i j a f i j? ? ? ? ? ? ? ?( )f i j? 無損預(yù)測(cè)編碼 無損預(yù)測(cè)編碼 【例 】設(shè)有一幅圖像， f（ i1,j1）， f（ i1,j），f（ i,j1）， f（ i,j）的灰度值分別為253,252,253,255，用圖 f（ i,j） 的灰度值，并計(jì)算預(yù)測(cè)誤差。 小波變換 ? 小波變換對(duì)圖像的壓縮類似于離散余弦變換，即都是對(duì)圖像進(jìn)行變換。 視頻編碼 ? ? 幀間預(yù)測(cè)編碼 ? 活動(dòng)圖像幀間內(nèi)插 視頻編碼 視頻編碼系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)如圖 。 在多媒體應(yīng)用系統(tǒng)中，必須解決視頻、圖像、音頻等大容量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和實(shí)時(shí)展示等問題。 01:03:2501:03:2501:033/13/2023 1:03:25 AM ? 1成功就是日復(fù)一日那一點(diǎn)點(diǎn)小小努力的積累。 2023年 3月 上午 1時(shí) 3分 :03March 13, 2023 ? 1業(yè)余生活要有意義，不要越軌。 2023年 3月 上午 1時(shí) 3分 :03March 13, 2023 ? 1少年十五二十時(shí)，步行奪得胡馬騎。 01:03:2501:03:2501:033/13/2023 1:03:25 AM ? 1以我獨(dú)沈久，愧君相見頻。 幀間預(yù)測(cè)編碼 在具有運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)膸g預(yù)測(cè)編碼系統(tǒng)中，對(duì)圖像靜止區(qū)和不同運(yùn)動(dòng)區(qū)的實(shí)時(shí)完善分解和運(yùn)動(dòng)矢量計(jì)算是較為復(fù)雜和困難的。分形編碼正是利用分形幾何中自相似的原理來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)壓縮的。 有損預(yù)測(cè)編碼 變換編碼 ? 變換編碼的基本原理 ? 離散余弦變換編碼 ? 小波變換 變換編碼的基本原理 變換編碼的原理如圖 。每個(gè)譯碼步驟譯碼器讀一個(gè)碼字，輸出相應(yīng)的綴 符串，并把它添加到詞典中。這一變換是可逆的，一一對(duì)應(yīng)的。 最后輸出的“當(dāng)前間隔”的下邊界就是該給定事件序列的算術(shù)編碼。這表明在使用Huffman方法編碼時(shí)，只有當(dāng)信源概率分布很不均勻時(shí)， Huffman碼才會(huì)收到顯著的效果。這種編碼思想首先由香農(nóng)（ Shannon）提出，哈夫曼后來對(duì)它提出了一種改進(jìn)的編碼方法，用這種方法得到的編碼稱為 Huffman編碼， Huffman編碼是一種變長(zhǎng)編碼。這些模塊的運(yùn)行次序與編碼器的符號(hào)編碼器和轉(zhuǎn)換模塊的操作次序相反。這類 編碼壓縮的可能性 規(guī)律性的結(jié)構(gòu)可由先驗(yàn)知識(shí)和背景知識(shí)得到，我們稱此類冗余為知識(shí)冗余。第 4章 多媒體數(shù)據(jù)壓縮與編碼技術(shù) 本章重點(diǎn)： 編碼模型 編碼壓縮方法分類 統(tǒng)計(jì)編碼的基本原理 預(yù)測(cè)編碼的基本原理 變換編碼的基本原理 視頻編碼的基本原理 第 4章 多媒體數(shù)據(jù)壓縮與編碼技術(shù) 編碼壓縮的必要性與可能性 編碼模型 編碼壓縮方法分類 統(tǒng)計(jì)編碼 預(yù)測(cè)編碼 變換編碼 其他編碼 視頻編碼 本章小結(jié) 編碼壓縮的必要性與可能性 編碼壓縮的必要性 編碼壓縮的可能性 編碼壓縮的必要性 ? 眾所周知，圖像量化所需數(shù)據(jù)量大。例如，人臉的圖像有固定的結(jié)構(gòu)。 下圖 (b)中顯示的信源解碼器僅包含兩部分：一個(gè)符號(hào)解碼器和一個(gè)反向轉(zhuǎn)換器。如果對(duì)那些出現(xiàn)頻率高的數(shù)據(jù)用較少的位數(shù)來表示，而出現(xiàn)頻率低的數(shù)據(jù)用較多的位數(shù)來表示，這樣從總的效果來看還是節(jié)省了存儲(chǔ)空間。當(dāng)信源概率是 2的負(fù)次冪時(shí)，Huffman碼的編碼效率達(dá)到 100％；當(dāng)信源概率相等時(shí)，其編碼效率最低。 （ b）一個(gè)子間隔的大小與下一個(gè)將出現(xiàn)的事件的概率成比例，編碼器選擇子間隔對(duì)應(yīng)于下一個(gè)確切發(fā)生的事件相對(duì)應(yīng)，并使它成為新的“當(dāng)前間隔”。