【正文】 2023年 2月 下午 2時 19分 :19February 3, 2023 ? 1業(yè)余生活要有意義，不要越軌。 14:19:4014:19:4014:19Friday, February 3, 2023 ? 1知人者智，自知者明。 下午 2時 19分 40秒 下午 2時 19分 14:19: ? 楊柳散和風，青山澹吾慮。 2023年 2月 3日星期五 下午 2時 19分 40秒 14:19: ? 1楚塞三湘接，荊門九派通。 14:19:4014:19:4014:192/3/2023 2:19:40 PM ? 1成功就是日復一日那一點點小小努力的積累。 2023年 2月 下午 2時 19分 :19February 3, 2023 ? 1行動出成果，工作出財富。 14:19:4014:19:4014:19Friday, February 3, 2023 ? 1乍見翻疑夢，相悲各問年。 91 謝 謝 :19:4014:1914::19 14:1914:19::19:40 2023年 2月 3日星期五 2時 19分 40秒 ? 靜夜四無鄰，荒居舊業(yè)貧。 90 本章小結（續(xù)） 4）無損壓縮通過不同的方法去除冗余信息，常用的編碼壓縮方法有： Huffman編碼、算術編碼、行程編碼、字典編碼等。 圖 731 結構包含４個層： 1）圖像層 2）塊組層 3）宏塊層 4）塊層 本章小結 ? 通過本章學習，應掌握以下基本思想和內容： 1）多媒體數據的最大特點就是數據量巨大，必須進行有效的數據壓縮后，才能在多媒體系統(tǒng)中有效處理、存儲和傳輸。信息源編碼采用有失真編碼方法，包括為幀內編碼和幀間編碼兩種情況。其中 P是一個可變參數，取值范圍是 1～ 30。 ３）層 3（通常稱為 MP3）是 ASPEC（ Adaptive Spectral Perceptual Entropy Coding of high quality musical signal， 高質量音樂信號自適應譜感知熵編碼）中最高效部分和 MUSICAM系統(tǒng)的結合，編碼器最為復雜，通過對每個子帶中 18 個子帶樣值進行線性變換，每個子帶被進一步分成了高分辨率的頻譜線，采用非均勻量化、自適應分段、量化值熵編碼等措施，提高了編碼效率，編碼器的輸出數據率為 64 Kbps，應用于網絡音頻傳輸特別是窄帶 ISDN和要求很低碼率的專業(yè)領域。 84 ３．三層編碼結構 MPEG1音頻編碼標準構造了一個通用的編碼系統(tǒng)，分為三層： 1層（ Layer 1）、 2層（ Layer 2）和 3層（ Layer 3），層次越高，其性能和復雜度也越高。人的聽覺系統(tǒng)對不同頻率音頻信號的敏感度、不同頻率處的噪聲容忍度有著很大的差異。對每一塊在過去幀中大小為（ N+2wy） x （ N+2wx）的范圍內進行搜索，以求得最優(yōu)匹配，從而得到運動矢量的估值（ dx，dy）。 80 運動補償 運動補償是一種幀間編碼的方法，其原理是利用幀間的空間相關性，減小空間冗余度。 圖 726 79 I幀圖像采用幀內編碼方式（ JPEG），主要用于接收機的初始化和信道的獲取以及節(jié)目的切換和插入，周期性出現在圖像序列中的，出現頻率可由編碼器選擇。圖下圖給出了 MPEG1解碼過程示意。 75 MPEG1視頻 MPEG1的編碼技術 ① 對亮度與色差信號進行采樣，減少數據量； ② 采用運動補償技術，減少幀間冗余度； ③ 采用二維 DCT變換，去除空間相關性； ④ 對 DCT分量進行量化，舍去不重要的信息，將量化后DCT分量按照頻率重新排序； ⑤ 將 DCT分量進行變字長編碼； ⑥ 對每數據塊的直流分量（ DC）進行預測差分編碼。 圖 723 73 3）熵編碼 為了進一步壓縮數據，需要對 DC碼和 AC碼再做基于統(tǒng)計特性的熵編碼。 71 2） AC系數編碼 DCT系數矩陣中有 63個元素是交流（ AC）系數，為了保證低頻分量先出現，高頻分量后出現，對這 63個元素采用如右圖的 “ Z”字形（ ZigZag） 順序排列，并采用行程編碼進行壓縮。 亮度量化表 Q 色度量化表 Q 70 編碼 包括 DC系數編碼、 AC系數編碼和熵編碼三部分。量化步長由量化表決定，量化表元素因 DCT系數位置和彩色分量的不同而取不同值 。此時，具體的 DCT變換公式可具體化為： 相應地，解碼時所用的逆變換公式為 ： 注：各參數的意義參見前面的 DCT變換。 Y代表亮度， Cb和 Cr則代表色度、飽和度。 65 有失真壓縮 JPEG的有失真壓縮算法是基于 DCT變換和 Huffman編碼的，具體壓縮過程如圖所示。 60 61 在數據壓縮方法中 ,有損壓縮具有 ( )的特點： A. 壓縮比大 ,不可逆 ,不可逆 ,可逆 ,可逆 ? 衡量數據壓縮技術性能好壞的重要指標是（）。 59 2）矢量量化編碼 矢量量化編碼利用相鄰圖像數據間的高度相關性，將輸入圖像數據序列分組，每一組由 n個數據構成一個 N維矢量，一起進行編碼，即一次量化多個點。 58 其它編碼 主要包括分形編碼、矢量量化編碼、子帶編碼等獨具特色編碼方法。是空間（時間）和頻率的局部變換。 基本思想為： 對于圖像壓縮，首先將輸入值按 4 x 2分成小塊，分別進行實時快速哈達瑪特變換。 2） DCT DCT（ Discrete Cosine Transform）是離散余弦變換的簡稱。 常用的變換有 KLT、 DCT、 WHT以及 WLT 。 52 變換編碼 先對信號進行域變換，以尋求更大的信號獨立性，減少相關性。原理 P205 50 3） ADPCM——自適應差分脈沖編碼 ADPCM是自適應量化和自適應預測方法的總稱，是對 DPCM方法的進一步改進，通過調整量化步長，對不同頻段設置不同的量化字長，使數據得到進一步的壓縮。 49 2） DPCM—— 差分脈沖編碼 DPCM ： Differential Pulse Code Modulation，差分脈沖編碼調制， 用采樣量化后的樣本值與預測值之間的差值來編碼 。 47 第二類詞典編碼的思想 是：從輸入的數據中創(chuàng)建一個由短語組成的 “ 編碼詞典 ” ，編碼數據過程中當遇到已經在詞典中出現的 “ 短語 ” 時，編碼器就輸出這個詞典中短語的 “ 索引號 ” ，而不是短語本身，如下圖。 46 詞典編碼 詞典編碼主要是利用編碼數據本身存在字符串重復特性來實現數據壓縮的。其基本思想是：按行存儲一個顏色值和相同色值的像素個數。 ２）運算中出現溢出是一個明顯的問題，但多數機器都有16位、 32位或者 64位的精度，因此該問題可使用比例縮放方法解決。如果全部輸入完畢，則當前區(qū)間Ii=[li,ri)中的任意數就是所需的編碼。用到兩個基本的參數，一是信源符號的概率，二是信源符號對應的編碼區(qū)間。 ? 信源符號及其概率如下： ? 求其 Huffman編碼，信息熵及平均碼長。 35 Huffman編碼 其編碼思想與 ShannonFano編碼方法基本一致，但構造二叉樹的方法則相反，不是自上而下，而是自下而上、從樹葉到樹根生成二叉樹。 33 最后再重復第二步，不斷對子符號序列進行劃分，最后得到一棵二叉樹，如圖 (c)所示。 （ 4）重復上述步驟，直到每個子序列只包含一個符號為止。 29 30 無損壓縮編碼 ShannonFano編碼 簡稱為 SF編碼，是一種變長編碼，其基本思想是按信源符號出現的概率大小進行排序，出現概率大的分配短碼，反之則分配長碼。 例如 ：有一字符串 “ babbdcaacb”包含 a、 b、 c、 d四種字符，其長度為 10，字符 a、 b、 c、 d分別出現了 1次，則 a、b、 c、 d在信息中出現的概率分別為 、 、 、 ，它們的熵分別為： H(a)=log2()≈ （ bit） H(b)=log2()≈ （ bit） H(c)=log2()≈ （ bit） H(d)=log2()≈ （ bit） 26 每種字符的信息熵就是該字符編碼所用的理想位數（二進制） 。 某信息描述的事件狀態(tài)的出現概率越小，其不確定性越大，其表達的信息量就越多，冗余量就越少。 22 數據壓縮的主要指標 衡量不同壓縮方法優(yōu)劣的技術指標是相同的，主要