數(shù)字媒體壓縮技術(shù)(編輯修改稿)
2025-03-26 04:34 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 A D Y 編碼詞典 1. A B 2. A X 4. A X X 3. A E 5. B X D A A D Y ..... ..... 數(shù)字媒體基礎(chǔ) LZ77算法 ? LZ77是以以色列計(jì)算機(jī)專家 Abraham Lempel和Jakob Ziv在 1977年開發(fā)和發(fā)表的。 ? 此算法的一個(gè)改進(jìn)算法是由 Storer和 Szymanski在1982年開發(fā)的，稱為 LZSS算法。 ? LZ77 算法在某種意義上又可以稱為 “ 滑動(dòng)窗口壓縮 ” ，該算法將一個(gè)虛擬的、可以跟隨壓縮進(jìn)程滑動(dòng)的窗口作為詞典，要壓縮的字符串如果在該窗口中出現(xiàn)，則輸出其出現(xiàn)位置和長(zhǎng)度。 數(shù)字媒體基礎(chǔ) LZ77算法中涉及的概念 1. 輸入字符流 (input stream)：要被壓縮的字符序列。 2. 字符 (character)：輸入數(shù)據(jù)流中的基本單元。 3. 編碼位置 (coding position)：輸入數(shù)據(jù)流中當(dāng)前要編碼的字符位置，指前向緩沖存儲(chǔ)器中的開始字符。 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。 5. 窗口 (window)：指包含 W個(gè)字符的窗口，字符是從編碼位置開始向后數(shù)也就是最后處理的字符數(shù)。 6. 指針 (pointer)：指向窗口中的匹配串且含長(zhǎng)度的指針。 數(shù)字媒體基礎(chǔ) LZ77算法具體步驟 （ 1）把編碼位置設(shè)置到輸入數(shù)據(jù)流的開始位置。 （ 2）找窗口中最長(zhǎng)的匹配串 （ 3）以 “ (Pointer, Length) Characters”的格式輸出，其中 Pointer是指向窗口中匹配串的指針，Length表示匹配字符的長(zhǎng)度， Characters是前向緩沖存儲(chǔ)器中的不匹配的第 1個(gè)符。 （ 4）如果前向緩沖存儲(chǔ)器不是空的，則把編碼位置和窗口向前移 (Length+1)個(gè)字符，然后返回到步驟（ 2）。 數(shù)字媒體基礎(chǔ) LZW算法 ? LZW壓縮算法是一種新穎的壓縮方法，它采用了一種先進(jìn)的串表壓縮，將每個(gè)第一次出現(xiàn)的串放在一個(gè)串表中，用一個(gè)數(shù)字來表示串，壓縮文件只存貯數(shù)字，則不存貯串，從而使圖像文件的壓縮效率得到較大的提高。 ? LZW編碼是圍繞稱為詞典的轉(zhuǎn)換表來完成的。 數(shù)字媒體基礎(chǔ) LZW算法中的術(shù)語(yǔ)和符號(hào) (Prefix)： 在一個(gè)字符之前的字符序列。 符串 (String)：前綴＋字符。 (Code word)： (Codestream)： (Dictionary)： 綴 符串表。 (Current prefix)： (Current character)： (Current code word)： 數(shù)字媒體基礎(chǔ) LZW編碼算法執(zhí)行步驟 1. 開始時(shí)的詞典包含所有可能的根 (Root)，而當(dāng)前前綴 P是空的； 2. 當(dāng)前字符 (C) ： =字符流中的下一個(gè)字符； 3. 判斷綴 符串 P+C是否在詞典中 1）如果 “ 是 ” ： P ： = P+C // (用 C擴(kuò)展 P) ； 2）如果 “ 否 ” ：① 把代表當(dāng)前前綴 P的碼字輸出到碼字流；② 把綴 符串 P+C添加到詞典；③ 令 P ： = C //(現(xiàn)在的 P僅包含一個(gè)字符 C)； ? 判斷字符流中是否還有字符要編碼 1）如果 “ 是 ” ，就返回到步驟 2； 2）如果 “ 否 ” ：① 把代表當(dāng)前前綴 P的碼字輸出到碼字流；② 結(jié)束。 數(shù)字媒體基礎(chǔ) 脈沖編碼調(diào)制 ? 脈沖編碼調(diào)制 (PCM)就是將模擬調(diào)制信號(hào)的采樣值變換為脈沖碼組。 ? PCM編碼包括如下三個(gè)過程： – 采樣，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為時(shí)間離散的樣本脈沖序列。 – 量化，將離散時(shí)間連續(xù)幅度的抽樣信號(hào)轉(zhuǎn)換成為離散時(shí)間離散幅度的數(shù)字信號(hào)。 – 編碼，用一定位數(shù)的脈沖碼組表示量化采樣值。 數(shù)字媒體基礎(chǔ) PCM系統(tǒng)原理圖 模擬信號(hào) 濾波 采樣 量 化 編 碼 數(shù)字化（ A / D ） 傳輸 模擬信號(hào) D / A 轉(zhuǎn) 換 逆量 化 解 碼 模擬化（ D / A ） 數(shù)字媒體基礎(chǔ) PCM編碼的優(yōu)點(diǎn) ? 有很強(qiáng)的抗干擾性 ? 能方便的利用計(jì)算機(jī)編程，實(shí)現(xiàn)各種智能化設(shè)計(jì)。 數(shù)字媒體基礎(chǔ) 增量調(diào)制（ DM） ? 增量調(diào)制也稱△調(diào)制 (DM)，它是一種預(yù)測(cè)編碼技術(shù)，是 PCM編碼的一種變形。 ? DM是對(duì)實(shí)際的采樣信號(hào)與預(yù)測(cè)的采樣信號(hào)之差的極性進(jìn)行編碼，將極性變成 “ 0”和 “ 1”這兩種可能的取值之一。如果實(shí)際的采樣信號(hào)與預(yù)測(cè)的采樣信號(hào)之差的極性為 “ 正 ” ，則用 “ 1”表示；相反則用 “ 0”表示，或者相反。 數(shù)字媒體基礎(chǔ) DM波形編碼的原理 ? 在開始階段增量調(diào)制器的輸出不能保持跟蹤輸入信號(hào)的快速變化，這種現(xiàn)象就稱為增量調(diào)制器的 “ 斜率過載 ” 。 ? 在輸入信號(hào)緩慢變化部分，即輸入信號(hào)與預(yù)測(cè)信號(hào)的差值接近零的區(qū)域，增量調(diào)制器的輸出出現(xiàn)隨機(jī)交變的 “ 0”和 “ 1”。這種現(xiàn)象稱為增量調(diào)制器的粒狀噪聲。 數(shù)字媒體基礎(chǔ) 差分脈沖編碼調(diào)制 ? 差分脈沖編碼調(diào)制（ DPCM）是利用樣本與樣本之間存在的信息冗余度來進(jìn)行編碼的一種數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)。 ? 差值脈沖編碼調(diào)制是利用信號(hào)的相關(guān)性找出可以反映信號(hào)變化特征的一個(gè)差值量
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