數(shù)字媒體壓縮技術(shù)-展示頁
2025-03-14 04:34本頁面
【正文】 一個賦 “ 1”）。 3. 重復(fù)第 2步，直到形成一個符號為止（樹），其概率和等于 1。 數(shù)字媒體基礎(chǔ) 霍夫曼編碼的算法： 1. 初始化，根據(jù)符號概率的大小順序?qū)Ψ栠M行排序。 數(shù)字媒體基礎(chǔ) 霍夫曼編碼 ? 霍夫曼編碼（ Huffman）是運用信息熵原理的一種無損編碼方法，這種編碼方法根據(jù)源數(shù)據(jù)各信號發(fā)生的概率進行編碼。 – Lc ＜ H(X )不可能。若以Lc表示編碼器輸出碼字的平均碼長，其計算公式為： Lc＝ （ j=1,2,… ,n） 其中： P(xj ) 是信源 X發(fā)出 xj 的概率， L(xj)為xj的編碼長。 數(shù)字媒體基礎(chǔ) 信息熵 (續(xù) ) ? 信源 X 發(fā)出的 xj(j=1,2,… ,n)共 n 個隨機事件的信息量的統(tǒng)計平均，即 ? H(X )=E{I(xj )}= H(X )稱為信源 X 的 “ 熵 ” ，即信源 X發(fā)出任意一個隨機變量的平均信息量。 ? 設(shè)從 N個數(shù)中選定任一個數(shù) xj的概率為 p(xj)，假定選定任意一個數(shù)的概率都相等，即 p(xj) ＝ 1/N，則 I(xj)＝ log2N＝ log2 1/N ＝ log2p(xj)=I[p(xj)] 上式中， p(xj)是信源 X發(fā)出 xj的概率。 ? 若 pi為第 i個事件的概率為 0≤ pi ≤1 ，則該事件的信息量為 ? 一個信源包括的所有數(shù)據(jù)叫數(shù)據(jù)量，而數(shù)據(jù)量中包含有冗余信息。 數(shù)字媒體基礎(chǔ) 信息與信息量 ? 信息量是指信源中某種事件的信息度量或含量。 ? 根據(jù)信息論的原理，可以找到最佳數(shù)據(jù)壓縮編碼方法，數(shù)據(jù)壓縮的理論極限是信息熵。 【 有記憶信源 】 （ 1）存在一個或多個基本符號集；（ 2）將多個基本符號集做笛卡兒積，形成一定長度的聯(lián)合概率空間；（ 3）運用外力的功（電動勢）將單個符號或一定長度的符號序列從隨機事件轉(zhuǎn)化成必然事件，或者說，將一個隨機系統(tǒng)轉(zhuǎn)化成一個必然系統(tǒng)； 不能回退到原始空間中來，即原始空間的概率分布因為事件的發(fā)生而改變 。 ? 分析 – 合成編碼 ：是指通過對源數(shù)據(jù)的分析，將其分解成一系列更適合于表示的 “ 基元 ” 或從中提取若干更為本質(zhì)意義的參數(shù)，編碼僅對這些基本單元或特征參數(shù)進行。 ? 預(yù)測編碼 ：是利用空間中相鄰數(shù)據(jù)的相關(guān)性來進行壓縮數(shù)據(jù)的。也稱為不可逆編碼。也稱為可逆編碼。信息量包含在數(shù)據(jù)之中，一般的數(shù)據(jù)冗余主要體現(xiàn)在： 1）空間冗余 2）結(jié)構(gòu)冗余 3）時間冗余 4）視覺冗余 5）知識冗余 6）信息熵冗余 1 數(shù)據(jù)壓縮及分類 數(shù)字媒體基礎(chǔ) 數(shù)據(jù)壓縮分類 數(shù)據(jù) 壓縮分類 數(shù)據(jù)壓縮方法分類 數(shù)字媒體壓縮標(biāo)準(zhǔn)分類 統(tǒng)計編碼 預(yù)測編碼 變換編碼 分析—合成編碼 圖像壓縮 視音頻壓縮 JPEG 等 運動圖像 MP EG H .26 x系列 聲音 A V S M P 3 數(shù)字媒體基礎(chǔ) 按信息壓縮前后比較是否有損失進行劃分： ? 無損壓縮 指使用壓縮后的數(shù)據(jù)進行重構(gòu)（還原或解壓縮），重構(gòu)后的數(shù)據(jù)與原來的數(shù)據(jù)完全相同。 數(shù)字媒體基礎(chǔ) 學(xué)習(xí)內(nèi)容： 1 數(shù)據(jù)壓縮及分類 2 通用的數(shù)據(jù)壓縮技術(shù) 3 數(shù)字媒體壓縮標(biāo)準(zhǔn) 數(shù)字媒體基礎(chǔ) 壓縮的可能性與信息冗余 經(jīng)過數(shù)字化處理后的圖形、圖像、視頻和音頻等媒體信息的數(shù)據(jù)量非常大，如果不進行數(shù)據(jù)壓縮，計算機系統(tǒng)就無法對它進行存儲、交換和傳輸。 （ 3）掌握通用的數(shù)據(jù)壓縮編碼算法。數(shù)字媒體基礎(chǔ) 數(shù)字媒體基礎(chǔ) 數(shù)字媒體壓縮技術(shù) 教學(xué)目標(biāo)： （ 1）了解數(shù)字媒體數(shù)據(jù)壓縮的原因。 （ 2）理解數(shù)字媒體數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)的不同分類。 （ 4）了解各種數(shù)字媒體數(shù)據(jù)壓縮的標(biāo)準(zhǔn)。 1）數(shù)字圖像 2）數(shù)字視頻 3）數(shù)字音頻 （數(shù)據(jù)量的計算） 1 數(shù)據(jù)壓縮及分類 數(shù)字媒體基礎(chǔ) 壓縮的可能性與信息冗余 數(shù)據(jù)能夠被壓縮的主要原因在于媒體數(shù)據(jù)中存在數(shù)據(jù)的信息冗余。常用的無損壓縮算法有霍夫曼 (Huffman)算法和 LZW算法 。 ? 有損壓縮 指使用壓縮后的數(shù)據(jù)進行重構(gòu)，重構(gòu)后的數(shù)據(jù)與原來的數(shù)據(jù)有所不同，但不影響人對原始資料表達的信息造成誤解。 數(shù)字媒體基礎(chǔ) 按數(shù)據(jù)壓縮編碼的原理和方法進行劃分： ? 統(tǒng)計編碼 ：主要針對 無記憶信源 ，根據(jù)信息碼字出現(xiàn)概率的分布特征而進行壓縮編碼，尋找概率與碼字長度間的最優(yōu)匹配。 ? 變換編碼 ：是將圖像時域信號轉(zhuǎn)換為頻域信號進行處理。 數(shù)字媒體基礎(chǔ) 無記憶信源 【 無記憶信源 】 （ 1）存在一個或多個基本符號集；（ 2）將多個基本符號集做笛卡兒積，形成一定長度的聯(lián)合概率空間；（ 3）運用外力的功（電動勢）將單個符號或一定長度的符號序列從隨機事件轉(zhuǎn)化成必然事件，或者說，將一個隨機系統(tǒng)轉(zhuǎn)化成一個必然系統(tǒng)；并且 回退到原始空間中來，該原始空間的概率分布不因為事件的發(fā)生而改變 。 數(shù)字媒體基礎(chǔ) 按照媒體的類型進行壓縮劃分： ? 圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)： JPEG等 ? 聲音壓縮標(biāo)準(zhǔn)： MP3 ? 運動圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)： MPEG、 、 AVS 目錄 數(shù)字媒體基礎(chǔ)
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