【正文】 0 3 192 64 4 240 0 5 460 208 6 392 232 自適應(yīng)量化 根據(jù)信號(hào)分布不均勻的特點(diǎn)，系統(tǒng)具有隨輸入信號(hào)的變化而改變量化區(qū)間大小 , 以保持輸入 給 量化器的信號(hào)基本均勻的能力，這種能力稱為自適應(yīng)量化。該過程是可逆的；即使用反變換可恢復(fù)原始數(shù)據(jù)。 （ DCT） 編碼 變換本身是可逆的，因而其也是一種無損技術(shù)。這樣，該過程就成為有損的了。除了傅里葉變換外，還有余弦、 Hadamard、 Haar、Karhunen Loeve變換。 （ DCT） 編碼 典型的變換編碼系統(tǒng)框圖： 信源 序列 變換 變 換 域采 樣 量化 編碼 存 儲(chǔ) 或傳 輸 譯碼 填零 反 變換 再現(xiàn) 序列 變換編碼系統(tǒng)壓縮數(shù)據(jù)的三個(gè)步驟 （ DCT） 編碼 數(shù)據(jù)壓縮主要是去除信源的相關(guān)性。 當(dāng)協(xié)方差矩陣中除對(duì)角線上元素之外的各元素都為零時(shí) ， 就等效于相關(guān)性為零 。 因此 ， 變換編碼的關(guān)鍵在于：在已知Ｘ的條件下 ， 根據(jù)它的協(xié)方差矩陣去尋找一種正交變換 Ｔ， 使變換后的協(xié)方差矩陣滿足或接近為一對(duì)角矩陣 ?？梢宰C明，以矢量信號(hào)的協(xié)方差矩陣的歸一化正交特征向量所構(gòu)成的正交矩陣，對(duì)該矢量信號(hào)所作的正交變換能使變換后的協(xié)方差矩陣達(dá)到對(duì)角矩陣。其中，最常用的變換是離散余弦變換 DCT。 DFT可以得到近似于最佳變換的性能 ， 但 DFT的運(yùn)算次數(shù)太多 ， 且需要復(fù)數(shù)運(yùn)算 。 同時(shí)其壓縮性能十分逼近最佳變換的壓縮性能 。 小波變換編碼 小波變換是一個(gè)線性變換，能夠?qū)⒁粋€(gè)信號(hào)分解成對(duì)空間和時(shí)間、頻率的獨(dú)立貢獻(xiàn)，同時(shí)又不失原信號(hào)所包含的信息。 小波變換編碼 小波變換是空間 (時(shí)間 )和頻率的局部變換，因而能有效地從信號(hào)中提取信息。 小波變換編碼 圖像的小波變換可以理解為圖像信號(hào)經(jīng)過一系列帶通濾波器的結(jié)果，這組濾波器在對(duì)數(shù)意義下具有相同的帶寬，從小波變換后不同分層定位中，提取出圖像的特征，低頻部分平滑，表示背景；高頻部分不平穩(wěn)，表示細(xì)節(jié)。 小波變換編碼 基于小波分析的壓縮方法很多，比較成功的有小波包最好基方法，小波域紋理模型方法，小波變換零樹壓縮，小波變換向量壓縮等。即就是，頻率越低的模式，其編碼的位數(shù)越多，頻率越高的模式編碼位數(shù)越少。 行程編碼和 Huffman編碼 1. 行程編碼 (Run Length Coding) 是最簡(jiǎn)單、最古老的壓縮技術(shù)之一，主要技術(shù)是檢測(cè)重復(fù)的比特或字符序列，并用它們的出現(xiàn)次數(shù)取而代之。而對(duì)于 0、 1交替出現(xiàn)的數(shù)據(jù)，可以分別對(duì) 0的持續(xù)長(zhǎng)度和 1的持續(xù)長(zhǎng)度編碼。每個(gè)行程由 0個(gè)或更多的組成代碼字和一個(gè)確定的結(jié)束代碼字來表示。64～ 2623（ 2560+63）范圍內(nèi)的行程首先由組成代碼字編碼，它表示最接近、但不大于所要求的行程，后再跟結(jié)束代碼字。如果行程的剩余部分仍大于2560，則產(chǎn)生附加的組成代碼 2560，直到行程的剩余部分少于 2560，再按前述方法編碼。 最佳性可從理論上證明 。 該編碼是常見的一種統(tǒng)計(jì)編碼 。 根據(jù)頻率表 ， 運(yùn)用哈夫曼算法可確定分配各字符的最小位數(shù) ， 然后給出一個(gè)最優(yōu)的編碼 。 行程編碼和 Huffman編碼 編碼時(shí) ， 首先將信源符號(hào)按概率遞減順序排列 ， 把兩個(gè)最小的概率加起來 ， 作為新符號(hào)的概率 ， 重復(fù)此過程 ， 直到概率和達(dá)到 1為止 。 行程編碼和 Huffman編碼 Huffman編碼的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)： 當(dāng)信源符號(hào)概率是 2的負(fù)冪次方時(shí) ， Huffman 編碼法編碼效率達(dá)到 100%。 缺點(diǎn)： Huffman 碼依賴于信源的統(tǒng)計(jì)特性 ， 必須先統(tǒng)計(jì)得到信源的概率特性才能編碼 ， 這就限制了實(shí)際的應(yīng)用 。 人民郵電出版社 國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 版權(quán)所有 音頻壓縮標(biāo)準(zhǔn) 音頻的壓縮 音頻頻率范圍 低頻聲音 (Infrasound)： 0Hz－ 20Hz 人類聽覺頻率范圍的聲音： 20Hz－ 20kHz 高頻 (Ultrasound)： 20kHz－ 1GHz 超聲波 (Hypersound)： 1GHz－ 10THz 不同音頻的帶寬 電話語音： 200Hz－ 調(diào)幅廣播： 50Hz－ 7kHz 調(diào)頻廣播： 20Hz－ 15kHz 寬帶音響 : 20Hz－ 20kHz 音頻壓縮編碼的基本方法 無失真壓縮 音頻壓縮方法 有失真壓縮 Huffman編碼 行程編碼 波形編碼 參數(shù)編碼 混合編碼 全頻帶編碼 PCM DPCM ADPCM 子帶編碼 自適應(yīng)變換編碼 ATC 心理學(xué)模型 矢量量化 線性預(yù)測(cè) LPC 矢量和激勵(lì)線性預(yù)測(cè) VSELP 多脈沖線性預(yù)測(cè) MPLPC 碼本激勵(lì)線性預(yù)測(cè) CELP 電話質(zhì)量的語音壓縮標(biāo)準(zhǔn) ITU— TS建議的語音壓縮的標(biāo)準(zhǔn) ： 采用 PCM編碼，采樣速率為 8kHz， 量化位數(shù)為 8bit， 對(duì)應(yīng)的比特流速率為 64kbit/s。每個(gè)數(shù)值差分用 4位編碼，其采樣率為 8kHz。其音質(zhì)不如非壓縮的 標(biāo)準(zhǔn)以及基于 SB— ADPCM 的 。 ： 它的 比特率為 16Kbps， 帶寬限于 。它基于一種稱為低延遲代碼激勵(lì)線性預(yù)測(cè) (LD— CELP)的向量量化技術(shù)。它用于美國(guó)聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn) 1016，可將語音壓縮至 。 LPC一 10E標(biāo)準(zhǔn)可以運(yùn)行于。聲音聽起來有點(diǎn)象機(jī)器在說話， 但 。 ： ADPCM技術(shù) (SB—ADPCM) ， 它是將現(xiàn)有的帶寬分成兩個(gè)獨(dú)立的子帶信道分別采用差分脈碼調(diào)制算法。 其比特率為 4 5 64Kbps， 在標(biāo)準(zhǔn)模式下，采樣速率是 16KHz， 幅度深度為 14比特。 MPEG－ l的音頻信號(hào)在 ISO 11172－3文檔中的描述。 MPEG 聲音編碼分為：層－ l、 層－ 層－ 3。 高保真立體聲音頻壓縮標(biāo)準(zhǔn) 所有 3層都分級(jí)兼容。 所有 3層都運(yùn)用同一原理：變換編碼和子帶編碼。 ? 應(yīng)用快速博里葉變換來表示高頻域中的信號(hào)。 層 l、 2 和 3主要在最后一個(gè)階段 即量化階段的方式上有所區(qū)別，但不是唯一的差別。 然而人的視覺系統(tǒng)對(duì)彩色色度的感覺和亮度的敏感性是不同的，因此產(chǎn)生了不同的彩色空間表示。 Y、 I、 Q方式和 Y、 U、 V方式：這兩種表示方式的一個(gè)共同點(diǎn)是用其中一個(gè)分量 Y表示象素的亮度，用其余兩個(gè)分量表示象素的色度。特別是 JPEG標(biāo)準(zhǔn)，適用黑白及彩色照片、彩色傳真和印刷圖片，可以支持很高的圖像分辨率和量化精度。 靜止圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn) (1) JPEG的無損預(yù)測(cè)編碼算法 無損壓縮不使用 DCT方法，而是采用一個(gè)簡(jiǎn)單的預(yù)測(cè)器。常用的預(yù)測(cè)方法如三領(lǐng)域預(yù)測(cè)法。 ? DCT變換 原始的圖像數(shù)據(jù)塊經(jīng)過 DCT變換后，將每個(gè)數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)從空間域變換到頻率域，輸出 64個(gè) DCT變換系數(shù)。 ? DCT系數(shù)的編碼 JPEG中對(duì) D