最新多媒体数据压缩编码技术课件PPT.ppt

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1、多媒体数据压缩编码技术4.1媒体数据压缩的重要性和分类数据压缩技术是多媒体技术的关键技术，也是多媒体技术发展的基础。在多媒体技术发展到的今天，大家已经知道数据是可以压缩的，但数据为什么要压缩？为什么能够实现数据压缩？理论基础与原理是什么？实现数据压缩的具体方法有哪些？目前世界通用的数据压缩标准是什么？其规范与实现的途径又有哪些？10/5/202124.1媒体数据压缩的重要性和分类什么是数据压缩数据压缩就是在一定的精度损失条件下，以最少的数码表示信源所发出的信号10/5/202134.1媒体数据压缩的重要性和分类数据压缩的好处时间域压缩──迅速传输媒体信源频率域压

2、缩──并行开通更多业务空间域压缩──降低存储费用能量域压缩──降低发射功率10/5/202174.1媒体数据压缩的重要性和分类4.1.2多媒体数据压缩的可能性压缩的可能空间冗余：在同一幅图像中，规则物体和规则背景的表面物理特性具有相关性，这些相关性的光成像结果在数字化图像中就表现为数据冗余。如当一幅图象中同一种颜色不止一个象素点，若相邻的象素点的值相同，象素点间（水平、垂直）有冗余；当图象的一部分包含占主要地位的垂直的源对象时，相邻线间存在冗余。时间冗余：时间冗余反映在图像序列中就是相邻帧图像之间有较大的相关性，一帧图像中的某物体或场景可以由其它帧图像中的物体或

3、场景重构出来。音频的前后样值之间也同样有时间冗余。如运动序列帧间的图象稳定或只有轻微的改变，则它们之间存在冗余。10/5/202184.1媒体数据压缩的重要性和分类听觉冗余：人耳对不同频率的声音的敏感性是不同的，并不能察觉所有频率的变化，对某些频率不必特别关注，因此存在听觉冗余。视觉冗余：人眼对于图像场的注意是非均匀的，人眼并不能察觉图像场的所有变化。事实上人类视觉的一般分辨能力为26灰度等级，而一般图像的量化采用的是28灰度等级，即存在着视觉冗余。10/5/202194.1媒体数据压缩的重要性和分类信息熵冗余：信源编码时，当分配给第i个码元类的比特数b（yi）

4、=-logpi，才能使编码后单位数据量等于其信源熵，即达到其压缩极限。但实际中各码元类的先验概率很难预知，比特分配不能达到最佳。实际单位数据量d>H（S），即存在信息冗余熵。其它冗余：包括结构冗余、知识冗余等。10/5/2021104.1媒体数据压缩的重要性和分类4.1.3数据压缩技术的性能指标有三个关键参数评价一个压缩系统：压缩比图象质量压缩和解压的速度另外，也必须考虑每个压缩算法所需的硬件和软件。10/5/2021114.1媒体数据压缩的重要性和分类压缩比压缩性能常常用压缩比定义输入数据和输出数据比〖例〗一幅512×480pixels图像，24bit/pix

5、el输入＝512×480×(24/8)=737280byte输出15000byte压缩比＝737280／15000＝4910/5/2021124.1媒体数据压缩的重要性和分类图象质量无损压缩:图象质量不变。有损压缩：失真情况很难量化，只能对测试的图象进行估计。模拟图象质量的指标：信噪比、分辨率、颜色错，但必须在观察了实际图象以后。10/5/2021134.1媒体数据压缩的重要性和分类压缩/解压速度在许多应用中，压缩和解压缩可能不同时用，所以，压缩、解压速度分别估计。静态图象中，压缩速度没有解压速度严格；动态图象中，压缩、解压速度都有要求，因为需实时地从摄像机或V

6、CR中抓取动态视频。10/5/2021144.1媒体数据压缩的重要性和分类硬、软件系统有些压缩、解压工作可用软件实现。一般地讲，设计系统时必须充分考虑：算法复杂－压缩解压过程长算法简单－压缩效果差目前有些特殊硬件可用于加速压缩／解压。硬接线系统速度快，但各种选择在初始设计时已确定，一般不能更改。因此在设计硬接线压缩/解压系统时必须先将算法标准化。10/5/2021154.1媒体数据压缩的重要性和分类4.1.4数据压缩技术分类数据压缩(datacompression)与信号编码(signalcoding)往往含义相同压缩(compress)解压缩/还原/重构(de

7、compress)编码(encode/coding)解码/译码(decode)相关学科：信息论、数学、信号处理、数据压缩、编码理论和方法10/5/2021164.1媒体数据压缩的重要性和分类根据解码后数据与原始数据是否完全一致可以分为两大类：有损压缩和无损压缩。有损压缩（有失真压缩）:是指使用压缩后的数据进行重构，重构后的数据与原来的数据有所不同，但不影响人对原始资料表达的信息造成误解。有损压缩适用于重构信号不一定非要和原始信号完全相同的场合。大多数图像、声音、动态视频等数据的压缩是采用有失真压缩。10/5/2021174.1媒体数据压缩的重要性和分类无损压缩（

8、无失真压缩）:是指使用压