六多媒体数据压缩编码技术一PPT课件

.,1,第六章多媒体数据压缩编码技术,.,2,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,.,3,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,.,4,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,.,5,一、压缩编码的必要性,存储,.,6,传输,一、压缩编码的必要性,.,7,二、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,.,8,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,.,9,数据冗余的例子,计算机中用2个字节表示一个汉字,一秒：8KHz8bit64kb/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/s60s/min3840kb/min480KB/分,播音员播音：,.,10,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,.,11,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。,.,12,时间冗余,.,13,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”。,.,14,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。,.,15,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。,.,16,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,.,17,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,.,18,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,.,19,三、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,.,20,四、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,.,21,五、压缩编码方法的评价,衡量