第4章多媒體數(shù)據(jù)壓縮與編碼技術(shù)-閱讀頁
2025-03-04 01:03本頁面
【正文】 ntial Pulse Code Modulation）等。 無損預(yù)測編碼 無損預(yù)測編碼器的工作原理圖和預(yù)測原理如圖 。圖 給出了像素（ i， j）的預(yù)測圖，圖中給出了（ i，j）的三個相鄰像素， 由先前三點預(yù)測，定義為： 其中 a1, a2, a3稱預(yù)測系數(shù)，都是待定參數(shù)。 (, )f i j? ( , ) ( , )f i j f i j??(, )f j? ),1()1,1()1,(),( 321^ jifajifajifajif ??????? 無損預(yù)測編碼 圖 無損預(yù)測編碼器工作原理 壓縮源圖像 預(yù)測器 熵編碼器 編碼表 無損預(yù)測編碼 預(yù)測誤差計算公式如下： 設(shè) a=f（ i,j1）， b=f（ i1,j） , c=f（ i1,j1）， 的預(yù)測方法如圖 ，可有8種選擇方法。 解： =a+bc= f（ i,j1） + f（ i1,j） f（ i1,j1） =253+252252=253 預(yù)測誤差 =255253=2 (, )f i j? ( , ) ( , ) ( , )e i j f i j f i j??? 有損預(yù)測編碼 如果不是直接對差值信號進行編碼，而是對差值信號進行量化后再進行編碼就稱之為有損預(yù)測編碼。 DPCM系統(tǒng)由編碼器和解碼器組成，它們各有一個相同的預(yù)測器。系統(tǒng)包括發(fā)送、接收和信道傳輸三個部分。從圖中看出，存儲或傳輸都是在變換域中進行的，即傳輸或存儲都不是空域圖像而是變換域系數(shù)。 二維離散偶余弦正變換公式為： 式中， x,y,u,v＝ 0， 1?? ， N1。 ， 當(dāng) u=1， 2… ， N1； v=1， 2… ， N1時 . ?????? ???????? ??? ? ??? ?? ?? vNyuNxyxfNvEuEvuC Nx Ny 2 12cos2 12cos),(2)()(),( 10 102/1)(),( ?vEuE 1)(),( ?vEuE 離散余弦變換編碼 二維離散偶余弦逆變換公式為： 式中， x,y,u,v＝ 0， 1?? ， N1。 ，當(dāng) u=1， 2? ， N1； v=1， 2? ， N1時。在接收端，經(jīng)過解碼、反量化、逆變換后，得到重建圖像。由時域變換到頻域，然后再量化、編碼、輸出。 ? 小波變換繼承了 Fourier分析的優(yōu)點，同時又克服它的許多缺點，所以它在靜態(tài)和動態(tài)圖像壓縮領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，并且已經(jīng)成為某些圖像壓縮國際標準（如 MPEG4）的重要環(huán)節(jié)。所謂分形幾何就是研究無限復(fù)雜但具有一定意義下的自相似圖形和結(jié)構(gòu)的幾何學(xué)。首先對圖像進行分塊，然后再去尋找各塊之間的相似性，這里相似性的描述主要是依靠仿射變換來確定的，一旦找到了每塊的仿射變換，就保存下這個仿射變換的系數(shù)，由于每塊的數(shù)據(jù)量遠大于仿射變換的系數(shù)，因而圖像得以大幅度地壓縮。壓縮效果還不十分理想，在當(dāng)前圖像壓縮編碼中還不能占據(jù)主導(dǎo)地位。根據(jù)香農(nóng)失真率理論，對于無記憶信源，矢量量化編碼總是優(yōu)于標量量化編碼。 子帶編碼 由于人眼對不同頻域段的敏感程度不同，圖像信號可以劃分為不同的頻域段。解碼時，高頻分量和低頻分量經(jīng)過插值和共軛濾波器而合成原信號。 信源模型 量化參數(shù) 參數(shù)統(tǒng) 計特性 重建視頻 噪聲 輸入視頻 分析 量化 二進制編碼 編碼器 有損過程 無損過程 信道 綜合 反量化 二進制解碼 解碼器 圖 ? 在視頻預(yù)測編碼中，主要分為幀內(nèi)預(yù)測編碼和幀間預(yù)測編碼。 ? 幀內(nèi)預(yù)測編碼的優(yōu)點是算法簡單，易于實現(xiàn)，但壓縮比比較低，因此在視頻圖像壓縮中幾乎不單獨使用。 具有運動補償?shù)膸g預(yù)測編碼是視頻壓縮的關(guān)鍵技術(shù)之一，它包括以下幾個步驟： ? 首先，將圖像分解成相對靜止的背景和若干運動的物體，通過運動估值得到每個物體的位移矢量； ? 然后，利用位移矢量計算經(jīng)運動補償后的預(yù)測值 ? 最后對預(yù)測誤差進行量化、編碼、傳輸，同時將位移矢量和圖像分解方式等信息送到接收端。在實際實現(xiàn)時經(jīng)常采用的是像素遞歸法和塊匹配法兩種簡化的辦法。如果預(yù)測誤差小于某一閾值，則認為該像素可預(yù)測，無需傳送信息；如果預(yù)測誤差大于該閾值，編碼器則需傳送量化后的預(yù)測誤差、以及該像素的地址，收、發(fā)雙方各自根據(jù)量化后的預(yù)測誤差更新位移矢量。對于某一時間 t，圖像幀中的某一子塊如果在另一時間 tt1的幀中可以找到若干與其十分相似的子塊，則稱其中最為相似的子塊為匹配塊，并認為該匹配塊是時間 tt1的幀中相應(yīng)子塊位移的結(jié)果。 在塊匹配方法中需要解決兩個問題：一是確定判別兩個子塊匹配的準則；二是尋找計算量最少的匹配搜索算法。 恢復(fù)丟棄幀的一個簡單辦法是利用線性內(nèi)插，缺點在于當(dāng)圖像中有運動物體時，引起圖像模糊，為解決這一問題可采用帶有運動補償?shù)膸g內(nèi)插。多媒體數(shù)據(jù)壓縮的目的，就是為了最有效地利用有限資源。因此，壓縮的任務(wù)就是保持信源信號在一個可以接受的狀況的前提下把需要的比特數(shù)減到最少程度，這樣來減少存儲、處理和傳輸?shù)某杀尽?, March 13, 2023 ? 雨中黃葉樹，燈下白頭人。 :03:2501:03Mar2313Mar23 ? 1故人江海別，幾度隔山川。 :03:2501:03:25March 13, 2023 ? 1他鄉(xiāng)生白發(fā)，舊國見青山。 。 2023年 3月 13日星期一 1時 3分 25秒 01:03:2513 March 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。 , March 13, 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。 :03:2501:03Mar2313Mar23 ? 1世間成事，不求其絕對圓滿，留一份不足，可得無限完美。 :03:2501:03:25March 13, 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。 。 2023年 3月 13日星期一 1時 3分 25秒 01:03:2513 March 2023 ? 1空山新雨后，天氣晚來秋。 , March 13, 2023 ? 閱讀一切好書如同和過去最杰出的人談話。 :03:2501:03Mar2313Mar23 ? 1越是無能的人，越喜歡挑剔別人的錯兒。勝人者有力，自勝者強。 2023年 3月 13日星期一 上午 1時 3分 25秒 01:03: ? 1最具挑戰(zhàn)性的挑戰(zhàn)莫過于提升自我。 2023年 3月 13日星期一 1時 3分 25秒 01:03:2513 March 2023 ? 1一個人即使已登上頂峰，也仍要自強不
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