多媒體數(shù)據(jù)壓縮編碼技術(shù)(參考版)
2025-01-17 14:21本頁面
【正文】 2023年 2月 3日星期五 2時 20分 46秒 14:20:463 February 2023 ? 1一個人即使已登上頂峰，也仍要自強不息。 2023年 2月 3日星期五 下午 2時 20分 46秒 14:20: ? 1最具挑戰(zhàn)性的挑戰(zhàn)莫過于提升自我。勝人者有力，自勝者強。 :20:4614:20Feb233Feb23 ? 1越是無能的人，越喜歡挑剔別人的錯兒。 , February 3, 2023 ? 閱讀一切好書如同和過去最杰出的人談話。 2023年 2月 3日星期五 2時 20分 46秒 14:20:463 February 2023 ? 1空山新雨后，天氣晚來秋。 。 :20:4614:20:46February 3, 2023 ? 1意志堅強的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。 :20:4614:20Feb233Feb23 ? 1世間成事，不求其絕對圓滿，留一份不足，可得無限完美。 , February 3, 2023 ? 很多事情努力了未必有結(jié)果，但是不努力卻什么改變也沒有。 2023年 2月 3日星期五 2時 20分 46秒 14:20:463 February 2023 ? 1做前，能夠環(huán)視四周；做時，你只能或者最好沿著以腳為起點的射線向前。 。 :20:4614:20:46February 3, 2023 ? 1他鄉(xiāng)生白發(fā)，舊國見青山。 :20:4614:20Feb233Feb23 ? 1故人江海別，幾度隔山川。 , February 3, 2023 ? 雨中黃葉樹，燈下白頭人。 – 預(yù)測編碼中進行編碼的是樣本數(shù)據(jù)么？ – 為何 MPEG視頻編碼時要重排圖像順序？ ? 作業(yè)： – 教材 P207~208，第 1～ 9題。 ? 了解： ? 了解多媒體數(shù)據(jù)壓縮編碼的重要性； ? 了解預(yù)測編碼和變換編碼的含義； ? 了解、。 117 本章重點 ? 掌握： ? 掌握無損壓縮和有損壓縮的含義； ? 掌握數(shù)據(jù)壓縮的基本原理，明確信息量和信息熵的概念及其計算方法； ? 掌握編碼、算術(shù)編碼的計算過程。 ? 1使得取代了傳統(tǒng)的錄像帶； 2將使數(shù)字電視最終完全取代現(xiàn)有的模擬電視。 ? 的壓縮比可高達 200:1，數(shù)據(jù)損失也很小。 ? 7可獨立于其它標(biāo)準(zhǔn)使用，但 4中所定義的對音、視頻對象的描述同樣適用于 7。 110 ? 4中引入了視頻對象 ()和視頻物體平面 ()，可對場景進行分割，抽取出其中的單獨物理對象，能以基于內(nèi)容的方式表示數(shù)據(jù)。 ? 4適用于交互電視、實時監(jiān)控、移動多媒體通信、上的視頻流與可視游戲等。 ? 為了向下與 1兼容，并力求滿足數(shù)字存儲媒體、廣播、通信、電視會議、數(shù)字 /高清電視等應(yīng)用的需求， 2定義了 5種不同的配置 ()、 4個不同的等級 ()，共給出了 11種規(guī)范。 ? 2是的指定標(biāo)準(zhǔn)，其音頻編碼可提供 甚至 。 ? 2要達到的最基本目標(biāo)是：位速率為 4～ 9，最高達 15。 104 2標(biāo)準(zhǔn) ? 2標(biāo)準(zhǔn)于 1993年發(fā)布，全稱為 “信息技術(shù) ——電視圖像和伴音信息的通用編碼 ”，是一個與數(shù)字電視廣播有關(guān)的、高質(zhì)量圖像和聲音的編碼標(biāo)準(zhǔn)。 ? 找到匹配塊后，可直接使用匹配塊作為被預(yù)測塊，也可以將匹配塊＋預(yù)測誤差（采用編碼）作為被預(yù)測塊。 100 B圖像的編碼 101 基于塊的運動補償技術(shù) ? 在方案中，運動補償技術(shù)在宏塊這一等級工作，主要用來消除 P圖像和 B圖像在時間上的冗余。上述 1～ 7幀傳輸?shù)拇涡驊?yīng)為： 4 2 1 3 7 5 6 I P B B P B B 98 I圖像的編碼 ? 幀內(nèi)圖像 I不參照任何其他圖像，可采用類似的壓縮算法。 1秒 參照幀間有 2個 B圖像 每 1幀 I圖像 I B B P B B P B B P B B P B B I B B P B B P B B P B B P B B 典型的圖像類型次序 97 傳輸順序 ? 若接收端接收的 1～ 7幀圖像順序不變，同樣為，則解碼第 2幀 B時，由于它是由第 1幀 I和第 4幀 P預(yù)測出的，但此時第 4幀尚未恢復(fù)，將無法解碼。 95 四種預(yù)測方法： 幀內(nèi)預(yù)測、前向預(yù)測、后向預(yù)測、雙向預(yù)測 96 典型的圖像類型次序 ? 編碼器允許選擇 I圖像的頻率和位置，一般 1秒鐘使用 2次 I圖像。 ? P圖像：也稱預(yù)測圖，用最近的前一個 I圖像或 P圖像預(yù)測得到 (前向預(yù)測 ) ，也可以作為下一次預(yù)測的參照圖像。 92 視頻數(shù)據(jù)流的結(jié)構(gòu) 運動圖像序列 圖片組 圖片 圖片切片 宏塊 塊 8像素 8像素 Y U V 采樣格式為 4:2:0 93 運動矢量 ? 運動矢量，也稱移動矢量。 ? 在視頻中，宏塊是最基本的編碼單元。 90 1標(biāo)準(zhǔn)的組成 ? 1標(biāo)準(zhǔn)包括了 5個部分： ? 系統(tǒng) (111721)：定義音頻、視頻及有關(guān)數(shù)據(jù)的同步； ? 視頻 (111722)：定義視頻信號的編解碼過程，亮度信號分辨率為 360 240，色度信號分辨率為 180 120； ? 音頻 (111723)：定義音頻的編解碼過程； ? 一致性測試 (111724)：規(guī)定如何測試編解碼器，以確認(rèn)是否符合前三部分的要求； ? 軟件模擬 (111725)：該部分并非標(biāo)準(zhǔn)，只是關(guān)于用軟件執(zhí)行前三部分的技術(shù)結(jié)果報告。 89 1標(biāo)準(zhǔn) ? 1的主要任務(wù)：將視頻信號及其伴音信號以可接受的重建質(zhì)量，壓縮到約 率，并復(fù)合成一個單一的位流，同時保證音視頻的同步。 ? 7：支持多媒體基于內(nèi)容的檢索。 ? 到目前為止，共包括 5個項目： ? 1和 2。 ? 3：在 40傳輸速率下對圖像編碼。 88 ? 最初，專家組的工作項目是 3個： ? 1：在 。 ? 音頻：如 3。 87 標(biāo)準(zhǔn) ? ： ，運動圖像專家組，于 1988年由與聯(lián)合成立，致力于運動圖像及其伴音的編碼標(biāo)準(zhǔn)化。 ? 對交流系數(shù)進行游程編碼。 ? 將量化后的系數(shù)進行 Z字形編排。 ? 對子塊進行正向的離散余弦變換。 壓縮效果（比特 /像素） 質(zhì)量 ~ 中～好 ~ 好～很好 ~ 極好 ~ 與原始圖像分不出來 84 85 變換公式 ? 8 8的子塊作為變換的輸入。 83 基于的有損壓縮 ? 基于預(yù)測編碼的壓縮比僅能達到 2:1，而編碼的壓縮比可高達 10:1～ 100:1。 82 基于的無損壓縮 ? 如圖，預(yù)測器對原始數(shù)據(jù) X進行預(yù)測，求得差值后再對差值進行無失真的熵編碼。 ? 擴展系統(tǒng)：是為了滿足更為廣闊領(lǐng)域的應(yīng)用要求而設(shè)置的。 ? 實際上，專家組還研究了一種稱做 2023的標(biāo)準(zhǔn)，其采用的壓縮算法為基于小波（）變換的變換編碼。 80 壓縮算法 ? 為了保證通用性，專家組開發(fā)了兩種基本的壓縮算法： ? 基于離散余弦變換的有損壓縮。 ? 在計算的復(fù)雜程度方面可以調(diào)整，因而可根據(jù)性能和成本要求來選擇用軟件執(zhí)行還是用硬件執(zhí)行。 79 ? 是一個適用范圍很廣的通用標(biāo)準(zhǔn)，其研發(fā)時的目標(biāo)如下： ? 算法在圖像壓縮率方面應(yīng)接近當(dāng)前科學(xué)水平，圖像的保真度在較寬的壓縮范圍里的評價是“很好 ”、 “優(yōu)秀 ”到與原圖像 “不能區(qū)別 ”。 ? 標(biāo)準(zhǔn)即多灰度連續(xù)色調(diào)靜態(tài)圖像壓縮編碼，是適用于多級灰度、連續(xù)色調(diào)、靜態(tài)的數(shù)字圖像壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)。 ? 可見，旋轉(zhuǎn)后 y1和 y2的相關(guān)性減小了。 74 ? 若將坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn) 45度，樣本值 x1變換成 y1，x2變換成 y2?？紤]到樣值的相關(guān)性， x1和 x2同時出現(xiàn)相近幅度的可能性最大，即圖中的直線陰影部分。 ? 如果變換的新正交空間選擇得好，則可以減少數(shù)據(jù)間的相關(guān)性，從而減少了數(shù)據(jù)的冗余度，達到數(shù)據(jù)壓縮的目的。 72 第五節(jié) 變換編
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