【正文】 況下，多媒體原始數(shù)據(jù)被壓縮后存放在磁盤上，或以壓縮形式來傳輸；當(dāng)使用時應(yīng)將其還原，稱為解壓縮。 89/107 壓縮潛力 1 數(shù)據(jù)中存在大量冗余 （ 相關(guān)性 ） 。 如 空 間冗余 、 時間冗余 、 結(jié)構(gòu)冗余 和 知識冗余 。 空間冗余 ：在同一幅圖像中 ,規(guī)則物體和規(guī)則 背景的表面物理特性具有相關(guān)性 。 時間冗余 ：圖像序列中的兩幅相鄰的圖像之間 有較大的相關(guān)性 。 初始文件 壓縮文件 解壓縮文件 壓縮 解壓縮 數(shù)據(jù)壓縮和解壓縮的過程 90/107 結(jié)構(gòu)冗余 ：在有些圖像的紋理區(qū) ， 圖像的 像點值存在著明顯的分布模式 。 知識冗余 ：有許多圖像的理解與某些基礎(chǔ) 知識有相當(dāng)大的相關(guān)性 。 例如 ， 人臉的圖像有固定的結(jié)構(gòu) 。 比如 說嘴的上方有鼻子 ,鼻子的上方有眼睛 ,鼻子 位于臉的中線上等等 。 91/107 壓縮潛力 2 對于圖像 、 音頻和視頻等 ， 人的感知可 容忍 某些細節(jié) 信息的丟失 （ 失真 ） 。 如 視覺 冗余和聽覺冗余 。 視覺冗余 ： 人類視覺系統(tǒng)并不是對圖像的任 何變化都很敏感 。 事實上人類視覺系統(tǒng)一般 分辨能力約為 26灰度等級 ， 而一般圖像量化 采用 28灰度等級 ， 這類冗余稱為 視覺冗余 。 例如 ， 人的視覺對于邊緣的急劇變化不 敏感 ， 且人眼對圖像的亮度信息敏感 ， 對顏 色的分辨率弱等 。 92/107 聽覺冗余 ： 人類聽覺系統(tǒng)對不同頻率聲音的 敏感程度不同 ， 而且受環(huán)境的影響 ， 聲音之 間還存在掩蔽效應(yīng) 。 比如 ， 太高或太低的聲 音都聽不到 。 在嘈雜的環(huán)境下 ， 聽不到較低 的聲音 ， 別人的聲音可以蓋過你的聲音 ， 這 類冗余稱為 聽覺冗余 。 93/107 ? 數(shù)據(jù)壓縮方法 數(shù)據(jù)壓縮是通過編碼技術(shù)減少數(shù)據(jù)冗余來 降低數(shù)據(jù)存儲時所需空間，當(dāng)數(shù)據(jù)使用時，再 進行解壓縮。根據(jù)對壓縮數(shù)據(jù)經(jīng)解壓縮后是否 能準(zhǔn)確地恢復(fù)壓縮前的數(shù)據(jù)來分類，分成 無損 壓縮 和 有損壓縮 兩類。 94/107 ? 衡量數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)的好壞有四個主要指標(biāo)： ① 壓縮比要大 ：壓縮前后所需的存儲空間比要大 。 ② 算法要簡單 ：壓縮 /解壓縮速度快 ， 以滿足實時 性要求 。 ③ 壓縮損失要少 ：失真小 ， 即解壓恢復(fù)的效果要好 。 ④ 開銷要小 ：實現(xiàn)壓縮的軟硬件開銷要小 。 當(dāng)四者不能兼得時，要綜合考慮。 95/107 ? 無損壓縮 無損壓縮的 壓縮過程是可逆的 ， 也就是說 ， 從 壓縮后的數(shù)據(jù)能夠完全恢復(fù)出原來的數(shù)據(jù) ， 信息沒 有任何丟失 。 原始 數(shù)據(jù) 還原成 原始數(shù)據(jù) 壓縮后數(shù)據(jù) 壓縮 解壓縮 無損壓縮的 原理是統(tǒng)計被壓縮數(shù)據(jù)中重復(fù)數(shù)據(jù) 的出現(xiàn)次數(shù)來進行編碼 。 一般用于文本 、 數(shù)據(jù) 、 程 序以及重要圖片和圖像數(shù)據(jù) （ 指紋圖像 、 醫(yī)學(xué)圖像 等 )的壓縮 。 96/107 無損壓縮比一般為 2∶1 到 5∶1 ，因此不適 合實時處理圖像、視頻和音頻數(shù)據(jù)。 典型的無損壓縮編碼有 哈夫曼編碼、行程 編碼、 Lempel zev編碼和算術(shù)編碼 等。 哈夫曼編碼 是一種統(tǒng)計編碼 ,它是根據(jù)信 源符號出現(xiàn)概率的分布特性而進行壓縮編碼。 在信源符號和碼字之間建立明確的一一對 應(yīng)關(guān)系，以便在恢復(fù)時能準(zhǔn)確地再現(xiàn)原信號， 同時要使平均碼長或碼率盡量小。 97/107 一般數(shù)據(jù)都是用 固定長度的編碼 ，例如，ASCII碼采用 8位二進制數(shù)來表示一個英文字母。 哈夫曼編碼是用 不固定長度的二進制編碼 代替原始數(shù)據(jù)的 ，將那些 出現(xiàn)頻率高 的數(shù)據(jù)用 較短 的編碼來表示，而 出現(xiàn)頻率低 的那些數(shù)據(jù)用 較長 的編碼來表示，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的壓縮。 JPEG 圖形格式得壓縮就是通過 哈夫曼編碼實現(xiàn)的。 98/107 哈夫曼編碼實現(xiàn)： ? ⑴ 將信源中的符號按出現(xiàn)的 概率遞減順序排列 ； ? ⑵ 將 2個 最小概率 相加作為新信源符號的概率； ? ⑶ 重復(fù)⑴、⑵，直到概率的和為 1； ? ⑷ 在每次合并信源時，將合并的信源分別賦 0和 1(概 率大的賦 0,概率小的賦 1)； ? ⑸ 尋找從每一信源符號到概率為 1處的路徑，記錄下 路徑上的 1和 0； ? ⑹ 寫出每一信源符號的 0序列 (從樹根到信源符號 節(jié)點 )。保證了原始數(shù)據(jù)中的大部分信源符號由較短的 編碼構(gòu)成，實現(xiàn)壓縮。 99/107 字母文本： AAABBCCCBBBDBBA 按 ASCII編碼 ， 占 15個字節(jié) ， 120 bit 哈夫曼編碼 信源的概率 哈夫曼編碼 B A C D 1 1 1 0 0 0 1 1 01 000 001 010101110000000001110011101 共 27位 ， 120︰ 27 100/107 行程編碼 也是一種統(tǒng)計編碼 。 原理是將原始數(shù)據(jù)中連續(xù)出現(xiàn)的信源符號 （ 稱為行程 ） ， 用一個計數(shù)值 （ 稱為行程長度 ） 和該信源符號來代替 。 例 如 有 字 母 文 本 ：BBBBBCCCAAAAAAGGG， 占 17個字節(jié) ，經(jīng)行程編碼壓縮后的結(jié)果為： 5B3C6A3G，占 8個字節(jié) ， 數(shù)字表示其后字母連續(xù)出現(xiàn)的次數(shù) ， 可見行程編碼的位數(shù)遠遠少于原始字符串的位數(shù) 。 101/107 ? 有損壓縮 有損壓縮的壓縮過程是不可逆的 ， 無法完全恢復(fù)出原始數(shù)據(jù) ， 信息有一定的丟失 。 有損壓縮方法利用了 人類視覺對圖像中的某些頻率成分不敏感的特性 ， 允許壓縮過程中損失一定的信息 ， 不對這些不敏感頻率進行還原 。 102/107 ?數(shù)據(jù)壓縮與解壓縮軟件 由于多媒體信息廣泛使用，為了便于信息交流和共享，對于視頻和音頻信息的壓縮有專門的組織制定壓縮編碼的國際標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，主要有 JPEG和MPEG兩種類型的標(biāo)準(zhǔn)。 ? 1. 數(shù)據(jù)壓縮的國際標(biāo)準(zhǔn) 1988年國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ ISO）和國際電訊聯(lián)盟（ ITU）聯(lián)合成立了兩個專家組： 聯(lián)合圖像專家組 （ Joint Photographic Experts Group， JPEG）和運動圖像專家組 （ Moving Picture Experts Group，MPEG） ，分別制定了靜態(tài)和動態(tài)圖像壓縮的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，使得圖像編碼壓縮技術(shù)得到了飛快發(fā)展。 ? JPEG標(biāo)準(zhǔn) ? MPEG標(biāo)準(zhǔn) 103/107 ? 文件壓縮和解壓縮軟件 文件壓縮和解壓縮軟件是一類用于磁盤管理的軟件，在使用電腦的過程中經(jīng)常對電腦中的一些大文件或不經(jīng)常用到的文件進行打包壓縮，然后再保存。這樣既可保證文件不易損壞，又為硬盤騰出了不少的使用空間。 常用的軟件有： WinZip、 WinRAR、 CAB、PKZIP等。 BMP文件（ ） 使用 WINRAR進行標(biāo)準(zhǔn)壓縮 .RAR文件 （ 472K） 104/107 多媒體素材處理 多媒體素材處理工具很多 ， 按處理對象特征可 以分為： 音頻類 、 視頻類 、 動畫類 和 圖像類 。 主要介紹音頻和視頻處理程序 Windows Media Player和 Windows Movie Maker。 Windows Media Player是微軟公司開發(fā)的媒體播放器 。 105/107 ? Windows Media Player可以完成以下操作： 組織數(shù)字媒體文件 ： Windows Media Player有一個媒體庫 ，是計算機上所有可用數(shù)字媒體內(nèi)容的集合 ， 媒體庫中列出的文件將自動按照音頻 、 視頻 、 播放列表和收音機調(diào)諧器預(yù)置類別分組 。 查找和收聽廣播 ：在 Windows Media Player中 ， 可以查找 、收聽以流媒體方式在 Inter上提供信號的廣播電臺 。 播放 CD：在 Windows Media Player中 ， 可以播放 CD；將曲目從 CD復(fù)制到媒體庫；查看有關(guān) CD的信息；如果有 CD刻錄機 ，還可以將存儲在媒體庫中的曲目刻錄在空白的 CD中 ， 但是實時流 (如廣播電臺 )不能復(fù)制到 CD上 。 播放 DVD：與常規(guī)的 DVD播放機類似 ， Windows Media Player能夠跳到特定的標(biāo)題和章節(jié) ， 進行播放 ， 使用特殊功能以及切換音頻和字幕語言 。 播放 VCD:不能自動識別播放 。 查找 Inter上的 Windows Media文件 ：使用媒體指南功能 ，可以查找 Inter上的 Windows Media文件 。 106/107 ? Windows Movie Maker Windows Movie Maker是 Windows XP提供的制作電影的數(shù)字媒體程序。 107/107 Windows Movie Maker界面 ? 工具欄 ：快速執(zhí)行一般任務(wù)操作 ， 可以代替菜單的一些功能 。 ? 收藏區(qū) ：對錄制或?qū)氲囊纛l 、 視頻和靜止圖像內(nèi)容進行整理 。 ? 監(jiān)視器 ：可預(yù)覽視頻內(nèi)容 ， 其中包括一個隨著視頻播放而移動的搜索滑塊和用于播放視頻的監(jiān)視器按鈕 。 ? 工作區(qū) ：是制作和編輯項目的區(qū)域 。 制作完成后 ，可將項目保存為電影 。 工作區(qū)由情節(jié)提要和時間線兩個視圖組成 ， 可以從兩個角度來制作電影 。 108/107 ? Windows Movie Maker制作電影的步驟 ? 輸入媒體內(nèi)容 ： 導(dǎo) 人已 經(jīng) 存在的 Windows音 頻 或視頻 媒體文件 ， 也可以通 過視頻設(shè)備 (DV)、 模 擬攝 像機或數(shù)字 攝 像 頭 來 錄 制所需的媒體文件 。 ? 編輯項目 ： 對項 目中的內(nèi)容 進 行剪 輯處 理 ， 添加背景音 樂 、 聲音效果 、 過 渡和畫外音等 ， 或重新排列內(nèi)容 順 序 。 ? 預(yù)覽項目 ：在 項 目制作期 間 ， 可以隨 時預(yù)覽 正在制作的內(nèi)容 。 ? 發(fā)送作品 ：將 項 目作 為電 影保存起來 ， 供Windows Media Player播放 ， 或者 發(fā) 送到 Web服務(wù) 器 進 行分 發(fā) 。