第一章多媒體數(shù)據(jù)壓縮簡(jiǎn)介(編輯修改稿)
2025-01-30 02:37 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 (如對(duì)話應(yīng)用 )，編碼和解碼代價(jià)應(yīng)基本相同； ? 在非對(duì)稱應(yīng)用中，解碼過程比編碼過程耗費(fèi)的代價(jià)要小，這種技術(shù)用于以下情形： ? （ 1）壓縮的過程僅一次，采樣的時(shí)間不限； ? （ 2）解壓縮經(jīng)常用到并需要迅速完成。 ? 例如，一個(gè)音頻 視頻電子教材僅需要生成一次，但它可以被許多學(xué)生使用。因此，它需要多次被解碼。在這種情況中，實(shí)時(shí)解碼成為基本要求，而編碼則不需要實(shí)時(shí)完成。這種非對(duì)稱處理可以用來提高多媒體的質(zhì)量。 數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)的分類 ? 按壓縮過程的可逆性進(jìn)行分類，可分無損壓縮和有損壓縮。 ?無損壓縮 是指使用壓縮后的數(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；無損壓縮用于要求重構(gòu)的信號(hào)與原始信號(hào)完全一致的場(chǎng)合。 ? 有損壓縮 是指使用壓縮后的數(shù)據(jù)進(jìn)行重構(gòu)，重構(gòu)后的數(shù)據(jù)與原來的數(shù)據(jù)有所不同，但不影響人對(duì)原始資料表達(dá)的信息造成誤解。有損壓縮適用于重構(gòu)信號(hào)不一定非要和原始信號(hào)完全相同的場(chǎng)合。 ? 根據(jù)壓縮的原理可以分類： ? 預(yù)測(cè)編碼 ? 利用空間中相鄰數(shù)據(jù)的相關(guān)性來預(yù)測(cè)未來點(diǎn)的數(shù)據(jù)。差分脈沖編碼調(diào)制和自適應(yīng)差分脈沖編碼調(diào)制。 ? 變換編碼 ? 將圖象時(shí)域信號(hào)變換到頻域空間上處理。時(shí)域空間有強(qiáng)相關(guān)的信號(hào)，反映在頻域上是某些特定的區(qū)域內(nèi)能量常被集中在一起，從而實(shí)現(xiàn)壓縮。如正交變換、離散余弦變換、離散付立葉變換和 WalshHadamard變換。 ? 量化和矢量量化編碼 ? 為了使整體量化失真最小，就必須依照統(tǒng)計(jì)的概率分布設(shè)計(jì)最優(yōu)的量化器。 ? 信息熵編碼 ? 根據(jù)信息熵原理，讓出現(xiàn)概率大的用短的碼字表達(dá)，反之用長(zhǎng)的碼字表示。最常見的方法有 Huffman編碼、 Shannon編碼以及算術(shù)編碼。 ? 子帶編碼 ? 使用帶通濾波器組將信號(hào)頻帶分割成若干個(gè)子頻帶，然后分別處理。 ? 模型編碼 ? 編碼時(shí)首先將圖像中邊界、輪廓、紋理等結(jié)構(gòu)特征找出來，保存這些參數(shù)信息。 ? 解碼時(shí)根據(jù)結(jié)構(gòu)和參數(shù)信息進(jìn)行合成，恢復(fù)出原圖像。 ? 具體方法有輪廓編碼、域分割編碼、分析合成編碼、識(shí)別合成編碼、基于知識(shí)的編碼、分形編碼等。 ? 壓縮比高 ? 恢復(fù)后的失真小 ? 壓縮算法要簡(jiǎn)單 、 速度快 ? 壓縮能否用硬件實(shí)現(xiàn) 數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)實(shí)現(xiàn)的衡量標(biāo)準(zhǔn) 多媒體數(shù)據(jù)壓縮的應(yīng)用及標(biāo)準(zhǔn) 數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)的研究已有六十多年，可分為兩類： 1） 基于冗余度的壓縮技術(shù)，第一代壓縮方法 ? 基于信息論的理論，它采用一般信號(hào)方法來消除數(shù)據(jù)中的冗余。 ? 它著眼于信源的統(tǒng)計(jì)特性，而不關(guān)心數(shù)據(jù)的具體內(nèi)容，也很少考慮人類的特性； ? 80年成熟，有國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，有應(yīng)用。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)有： JPEG MPEG1 (MPEG2) 2）基于人類視覺特性技術(shù)，第二代壓縮方法 ? 該方法依賴人的聽覺和視覺特性來研究。 ? 用物體的集合來表示圖象，而不是用像素。 ? 有國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，但少應(yīng)用。如 MPEG4,JPEG200等 壓縮編碼研究史 ? 1938年里夫斯（ Reeves）、 1946年德勞雷恩（ E. m. Delorain）以及貝爾公司的卡特勒（ C. C. Cutler）分別發(fā)明了 脈沖編碼調(diào)制（ Pulse Code Modulation， PCM）、增量調(diào)制（ Delta Modulation，?М）以及 差分脈沖編碼調(diào)制 （ Differential PCM， DPCM）。 ? 1948年提出電視信號(hào)數(shù)字化后，就開始了 圖像壓縮編碼 的研究工作。 ? 1948年香農(nóng)（ C. E. Shannon）在其經(jīng)典論文“通信的數(shù)學(xué)原理”中首次提到 信息率失真函數(shù) 概念， 1959年又進(jìn)一步確立了 率失真理論 ，從而奠定了 信源編碼的理論基礎(chǔ) 。 ? 1952年霍夫曼 (D. A. Huffman)給出 最優(yōu)變長(zhǎng)碼 的構(gòu)造方法。同年貝爾實(shí)驗(yàn)室的奧利弗 (B. M. Oliver)等人開始研究 線性預(yù)測(cè)編碼理論 ； ? 1958年格雷哈姆 (Graham)用計(jì)算機(jī)模擬法研究 圖像的 DPCM編碼 方法； 1966年奧尼爾（ J. B. O’Neal）對(duì)
高考資料相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1