第六章多媒体数据压缩编码技术第一节ppt课件VIP

第六章多媒体数据压缩编码技术 学习内容 一 多媒体数据压缩编码概述二 多媒体数据压缩编码基本原理三 常见的多媒体数据压缩编码方法 学习目标 1 了解多媒体数据压缩编码的必要性和可能性2 了解数据压缩技术的性能指标3 掌握数据压缩编码基本原理4 掌握常见的多媒体数据压缩编码方法 前缀编码 Shannon Fano编码 Huffman编码等 第一节多媒体数据压缩编码概述 1 多媒体数据压缩的必要性2 多媒体数据压缩的可能性3 多媒体数据压缩的应用领域4 多媒体数据压缩编码方法的分类5 多媒体数据压缩编码方法的评价 一 压缩编码的必要性 存储 传输 一 压缩编码的必要性 二 压缩编码的可能性 1 人类不敏感因素 听觉 对某些频率的音频信号不敏感视觉 人眼存在所谓的 视觉掩盖效应 即人眼对亮度比较敏感 而对边缘的强烈变化并不敏感 2 存在数据冗余 数据冗余的基本概念 冗余是指信息所具有的各种性质中多余的无用空间 其多余的程度叫做 冗余度 信息量 数据量和冗余量之间的关系式 I D du I代表信息量D表示数据量du是冗余量 数据冗余的例子 计算机中用2个字节表示一个汉字 一秒 8KHz 8bit 64kb s 即360字节 分钟0 36KB 分 180字 分钟 4kHz 数字化 8khz 8位 单声道 前 后 一分 64kb s 60s min 3840kb min 480KB 分 播音员播音 数据冗余的种类 空间冗余时间冗余结构冗余 知识冗余视觉冗余信息熵冗余 空间冗余 规则物体的表面具有物理相关性 将其表面数字化后表现为数据冗余 时间冗余 结构冗余 在数字化图像中 具有规则纹理的表面 大面积相互重叠的相同图案 规则有序排列的图形等结构 都存在数据冗余 这种结构上的冗余叫做 结构冗余 知识冗余 人类一旦掌握了知识 凭借经验就可辨别事物 无须进行全面的比较和辨别 视觉冗余 人类的视觉敏感度一般小于图像的表现力 图像的微小色彩变化 亮度层次的细腻变化以及轮廓的细微差别不易察觉 这就产生了视觉冗余 信息熵冗余 信息熵 又称编码冗余 是指一组数据所携带的信息量 一般定义为 E为信息熵k为数据类数或码元的个数Pi为发生概率 编码时 为使单位数据量d等于E或接近E d为单位数据量k为数据类数或码元的个数b yi 为分配给码元类yi的比特数 信息熵冗余 因此 单位数据量d的值必然大于信息熵E 产生信息熵冗余 理论状态下 b yi 应设为 式中 pi是yi的发生概率 由于要预先估算出 很困难 因此实际上一般取 信息熵冗余 三 数据压缩编码应用领域 图像信号 视频信号和音频信号的压缩编码 文件存储系统和分布式系统的数据压缩编码 为数据安全保密而开发的数据压缩编码 四 压缩编码方法分类 多媒体数据压缩编码 无失真编码 有失真编码 统计编码 预测编码 变换编码 分析合成编码 量化编码小波变换编码分行图像子带编码 K L变换DCT变换 DPCM编码ADPCM编码 行程编码LZW编码霍夫曼编码算术编码 五 压缩编码方法的评价 衡量一种数据压缩方法好坏有三个重要指标 压缩比要大 实现压缩的算法要简单