模块一走进多媒体世界.ppt

2021/3/27 * * 1.5.1多媒体压缩技术 1.多媒体数据压缩编码的必要性 由于媒体元素种类繁多,构成复杂,即数字计算机所要处理、传输和存储等对象为数值、文字、语言、音乐、图形、动画、静态图像和电视视频图像等多种媒体元素,并且使它们在模拟量和数字量之间进行自由转换,信息吞吐,存储和传输。 2021/3/27 * * 1.5.1多媒体压缩技术 数字化信息的数据量十分庞大,无疑给存储器的存储量、通信干线的信道传输率以及计算机的速度都增加了极大的压力。如果单纯靠扩大存储器容量,增加通信干线传输率的办法来解决问题是不现实的。通过数据压缩技术可以大大降低数据量,以压缩的形式存储和传输,既节约了存储空间,又提高了通信干线的传输效率,同时也使计算机得以实时处理音频、视频信息,保证播放出高质量的视频和音频节目。 2021/3/27 * * 1.5.1多媒体压缩技术 2.多媒体数据压缩编码的可能性 数据中间常存在一些多余成分,既冗余度,这些冗余部分便可在数据编码中除去或减少。冗余度压缩是一个可逆过程,因此叫做无失真压缩,或称保持型编码。利用某些变换来尽可能地去掉这些相关性。但这种变换有时会带来不可恢复的损失和误差,因此叫做不可逆压缩,或称有失真编码、摘压缩等。 2021/3/27 * * 1.5.1多媒体压缩技术 数据冗余主要有时间冗余、空间冗余、结构冗余、知识冗余、视觉冗余、图像区域的相同性冗余、纹理的统计冗余等。由于数据冗余的存在,在对多媒体数据进行编码时,可以将冗余信息去掉,保留相互独立的信息分量,使得数据压缩编码成为可能。 2021/3/27 * * 1.5.1多媒体压缩技术 3.数据压缩与编码 数据压缩跟编码技术联系紧密,压缩的实质就是根据数据的内在联系将数据从一种编码映射为另一种编码。压缩前的数据要被划分为一个个的基本单元。压缩前的数据是源消息序列,压缩后的数据是码字序列。 2021/3/27 * * 1.5.1多媒体压缩技术 4.评价数据压缩的标准 从实际应用来说,数据压缩可从两方面来衡量:数据压缩速度和数据压缩率。当数据压缩应用于网络传输时,主要考虑速度快慢;当数据压缩应用于数据存储中,主要考虑压缩率,即压缩后数据的大小。当然这两方面是相辅相成的。常用的评价标准有冗余度、平均源信息长度、压缩率等。对于一种编码方式是否为较好的编码,主要看该编码的冗余度是否最小。 2021/3/27 * * 1.5.1多媒体压缩技术 5.多媒体数据压缩算法的选择 （1）文本数据的压缩 （2）静态图像数据的压缩 （3）音频数据的压缩 （4）视频数据的压缩 2021/3/27 * * 1.5.2了解JPEG压缩编码技术 JPEG（Joint Photographic Experts Group）是联合影像专家小组的缩写,称该小组研制的用于静态图像数据压缩的编码算法为JPEG算法。JPEG算法是一种用于静止图像压缩的国际标准,它是国际上彩色、灰度、静止图像的第一个国际标准。JPEG算法为静止图像的压缩提供了一种高效的方法。JPEG算法的广泛应用有效地促进了静止图像的传递、存储的发展。 2021/3/27 * * 1.5.2了解JPEG压缩编码技术 JPEG的目的是给出一个适用于连续色调图像的压缩方法,使之满足以下要求。 （1）达到或接近当前压缩比与图像保真度的技术水平,能覆盖一个较宽的图像质量等级范围,能达到“很好”或“极好”的评估,与原始图像相比,人的视觉难以区分。 （2）能适用于任何种类的连续色调的图像,且长宽比都不受限制,同时也不受限于景物内容、图像的复杂程度和统计特征等。 （3）计算的复杂性是可控制的,其软件可在各种CPU上完成,算法也可用硬件实现。 2021/3/27 * * 1.5.2了解JPEG压缩编码技术 JPEG算法,具有以下4种操作方式: （1）顺序编码。 （2）累进编码。 （3）无失真编码。 （4）分层编码。 2021/3/27 * * 1.5.2了解JPEG压缩编码技术 JPEG压缩编码大致分成三个步骤: （1）使用正向离散余弦变换把空间域表示的图变换成频率域表示的图。 （2）使用加权函数对DCT系数进行量化,这个加权函数对于人的视觉系统是最佳的。 （3）使用霍夫曼可变字长编码器对量化系数进行编码。 （4）译码或者叫做解压缩的过程与压缩编码过程正好相反。 2021/3/27 * * 1.5.2了解JPEG压缩编码技术 JPEG压缩编码-解压缩算法框图 2021/3/27 * * 1.5.2了解JPEG压缩编码技术 JPEG 压缩编码算法的主要计算步骤如下: （1）正向离散余弦变换(FDCT)。 （2）量化(quantization)。 （3）Z字形编码(zigzag scan)。 （4）使用差分脉