多媒體數(shù)據(jù)壓縮編碼技術(shù)概述-文庫吧資料
2025-01-19 14:27本頁面
【正文】 、變換編碼、量化、直流分量 DC及交流分量 AC的編碼和熵編碼。u ② 空間壓縮（也稱為幀內(nèi)壓縮） 技術(shù) 。n 主要用途：在數(shù)字圖書館、多媒體目錄服務(wù)、圖像分析、音樂詞典、教育、多媒體編輯、多媒體業(yè)務(wù)引導(dǎo)等多個領(lǐng)域。n MPEG—7 標準只規(guī)定信息內(nèi)容描述格式，而不規(guī)定如何從原始的多媒體資料中抽取內(nèi)容描述和查詢、檢索方法。注重多媒體系統(tǒng)的交互性和靈活性，以最少量的數(shù)據(jù)、極低的音頻 /視頻壓縮碼率來顯示建立精確的畫面，達到具有高效編碼、高效存儲與傳播以及可交互操作的特性。u MPEG—2 標準使計算機處理全彩色、全屏幕、全動態(tài)的視頻圖像，同時也能使有線、無線、 CD－ ROM等傳輸和存儲介質(zhì)有效地傳送視頻圖像，并且具有 CD的音質(zhì)，使多媒體技術(shù)與通信和廣播等技術(shù)結(jié)合起來。u 第三部分：音頻。692. MPEG—2 標準 MPEG—2 標準主要分為四部分：u 第一部分：系統(tǒng)。n MPEG—2 標準是 HDTV、 DVD以及新型數(shù)字式交互有線網(wǎng)所采用的數(shù)字視頻壓縮標準。68 2. MPEG—2 標準n MPEG—2 標準稱為 “ 活動圖像及有關(guān)聲音信息的通用編碼 ” 標準。采用MPEG—1 算法可以把位速率降到 Mbps。671. MPEG—1 標準n 聲音壓縮編碼技術(shù)支持高壓縮的音頻數(shù)據(jù)流，其采樣率為 48， 22KHz，量化精度為16位的聲音壓縮。n MPEG—1 電視圖像的壓縮算法采用兩種基本壓縮技術(shù)：u ① 為減少時間冗余度，采用 1616 個像素組成的圖像塊的運動補償技術(shù)。u MPEG—1 的最大壓縮比可達約 1∶200 。u ③ 集中u 測試和評價，并綜合出一個最佳方案。 Px63運動圖像壓縮編碼的國際 標準 —MPEGn 運動圖像壓縮編碼 —MPEG 概況n MPEG 標準簡介n 幀間編碼技術(shù)n 運動補償技術(shù)n MPEG視頻壓縮 數(shù)據(jù)流結(jié)構(gòu)n MPEG音頻64運動圖像壓縮編碼的國際 標準 ——MPEGn MPEG專家組 工作將整個過程分為三步：u ① 要求u 提出要求有雙重的目的：目標 , 競爭的原則 。61JPEG 壓縮編碼的擴展系統(tǒng)n 3. 無損壓縮預(yù)測編碼運行方式源圖像數(shù)據(jù)表說明預(yù)測器 熵編碼器壓縮后圖像數(shù)據(jù)62無損壓縮預(yù)測編碼 運行方式 DPCM編碼簡單，易于用硬件實現(xiàn)。 表 310壓縮效果與恢復(fù)圖像質(zhì)量的關(guān)系 58JPEG 壓縮編碼的基本系統(tǒng)n 順序編碼運行方式59JPEG 壓縮編碼的擴展系統(tǒng)n 1. 基于 DCT的累進編碼運行方式累進編碼方式要掃描多次。u 若最后一個 “ 零游程 /非零值 ” 中只有零游程（ ZRL），則直接傳塊結(jié)束碼字 “EOB” 結(jié)束本塊。 0 1 5 6 14 15 27 28 2 4 7 13 16 26 29 42 3 8 12 17 25 30 41 43 9 11 18 24 31 40 44 53 10 19 23 32 39 45 52 54 20 22 33 38 46 51 55 60 21 34 37 47 50 56 59 61 35 36 48 49 57 58 62 63555. DC 系數(shù)編碼u 對相鄰塊之間的 DC系數(shù)的差值 DIFF＝ Di－ Di－ 1進行編碼。 ZZ（ 0）＝ C（ 0， 0）， ZZ（ 1）＝ C（ 0， l）， ZZ（ 2）＝ C（ l， 0）， … ， ZZ（ 63）＝ C（ 7， 7）。u ② 增加系數(shù)中值為 0的項數(shù) 。它只是把信號映射到另一個域上，使信號在變換域里容易進行壓縮，變換后的樣值更加獨立和有序533. 量化u 量化是一種不可逆的、有失真的過程，在基于 DCT的編碼器中，量化是引起信息丟失的主要原因。8 ）色差塊，共計 7200個數(shù)據(jù)塊。u 塊準備必須劃分出 4800個（ 640480247。u 假設(shè)圖像的大小為 480行，每一行有 640個像素 。 511. 數(shù)據(jù)塊準備u 塊準備將一幀（幅）圖像分成 88 的數(shù)據(jù)塊。u 3．無損壓縮編碼。n JPEG開發(fā)的壓縮編碼算法有三種工作方式：u 1．基本系統(tǒng)（單次掃描）。49靜態(tài)圖像壓縮編碼的國際標準 JPEGn 變換編碼的基本思路：u 1．編碼時略去某些能量很小的高頻分量以降低碼率。用來在低分辨率到高分辨率的較寬范圍內(nèi)支持較高的圖像分辨率和量化精度。n 預(yù)測編碼系統(tǒng)的缺點：u 預(yù)測誤差的量化是造成圖像質(zhì)量下降的主要原因，比如在圖像邊界斜率過載，表現(xiàn)為圖像輪廓變模糊；因最小量化電平不夠?。炕粩?shù)不夠高），使圖像灰度緩變區(qū)產(chǎn)生顆粒噪聲。傳輸信道輸入預(yù)測器量化器 編碼器解碼器預(yù)測器XnenXn″en′輸出Xn′Xn′en′Xn″預(yù)測編碼技術(shù)43預(yù)測編碼技術(shù)u 設(shè) xn為 tn時刻的亮度取樣值，預(yù)測器根據(jù) tn時刻之前的樣本值 x1， x2… ， xn1對 xn作預(yù)測，得到預(yù)測值 xn′ ， xn 與 xn′ 之間的誤差為： en＝ xn－ xn′u 接收端恢復(fù)的輸出信號為 xn″ 是 xn的近似值，兩者的誤差是：△ xn＝ xn－ xn″ ＝ xn′ 十 en－（ xn′ 十 en′ ）＝ en－ en′ 44預(yù)測編碼技術(shù)n 在預(yù)測編碼中，量化器的量化對像是預(yù)測誤差 en－ en′ 分布在零值附近，正負兩邊的分布一般是對稱的，圖 33 預(yù)測誤差分布特性示意圖。首先計算圖象所有象素的局部方差，將局部方差的最大值認為是信號方差，最小值是噪聲方差，求出它們的比值 . 39數(shù)據(jù)壓縮算法的評價n 壓縮和解壓縮的速度n 對稱壓縮n 非對稱壓縮n 壓縮的計算量40有損壓縮編碼技術(shù)n 預(yù)測編碼技術(shù)n JPEGn MPEG41預(yù)測編碼技術(shù)n 根據(jù)離散信號之間存在著一定的相關(guān)性的特點，利用圖像像素的以往樣本值（前面一個或幾個點的數(shù)據(jù)）對于新樣本值（下一個點的數(shù)據(jù)）進行預(yù)測，然后將樣本的實際值與其預(yù)測值相減得到一個誤差值 (較小 )，這樣可以用比較少的數(shù)碼進行編碼得到較大的數(shù)據(jù)壓縮結(jié)果，達到壓縮數(shù)據(jù)的目的，因此預(yù)測編碼技術(shù)是一種有失真編碼方法。n 量化級通常用二進制的位數(shù) n表示 , 例如 ,對于 8 位 (bit) 量化 ,相應(yīng)的十進制量化等級 M為 :M=28=256.n 量化的過程是把取樣后信號的電平歸并到有限個電平等級上 ,并以一個相應(yīng)的數(shù)據(jù)來表示。 35采 樣n 香農(nóng)定理對于一個包含最高頻率 f0的模擬信號，但選擇的采樣頻率 f 滿足 f= 2f0時，經(jīng)過取樣后的離散信號能夠包含原模擬信號的全部信息，并且，經(jīng)過反變換和低通濾波，可以不失真地恢復(fù)出原始信號。 變長碼 根據(jù)出現(xiàn)概率高低決定碼字長度216。對預(yù)測值和真實值之間的誤差進行編碼34圖像壓縮預(yù)處理技術(shù)216。 量化 用整數(shù)碼代替采樣值，真實值和量化值間的誤差是分辨率和噪聲的混合216。 33圖像壓縮預(yù)處理技術(shù)216。n 圖像預(yù)處理技術(shù)：n 二次抽樣 人的視覺對圖像亮度分量的敏感程度高于色差分量。 ? 最后的編碼結(jié)果為 ： 30016463 31LZW 編碼n LZW算法的適用范圍 是 原始數(shù)據(jù)串最好是有大量的子串多次重復(fù)出現(xiàn)，重復(fù)的越多，壓縮效果越好。在初始字符串表的 LZW_CLEAR和 LZ
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