第三章 多媒体数据压缩编码 技术 中国水利水电出版社
第三章 多媒体数据压缩编码 技术 中国水利水电出版社
多媒体技术与应用 3.1多媒体数据压缩的重要性 3.1.1多媒体数据压缩的必要性 信息时代的重要特征是信息的数字化。早期的信息用模拟方式表示,模拟 存在着明显的缺点:在信息的传输过程中会产生噪音和信号丢失;信息在 复制过程中其噪音和误差会逐步积累;模拟信号不适合数字计算机加工处 理。信号的数字化克服了上述缺点,但数字化后未经压缩的视频和音频等 媒体信息的数据量是非常大的。 在多媒体系统中,如果不进行数字信息的压缩处理,计算机系统几乎无法 对多媒体数据进行存取和传输。对多媒体数据进行压缩是非常必要的
多媒体技术与应用 3.1 多媒体数据压缩的重要性 信息时代的重要特征是信息的数字化。早期的信息用模拟方式表示，模拟 存在着明显的缺点：在信息的传输过程中会产生噪音和信号丢失；信息在 复制过程中其噪音和误差会逐步积累；模拟信号不适合数字计算机加工处 理。信号的数字化克服了上述缺点，但数字化后未经压缩的视频和音频等 媒体信息的数据量是非常大的。 在多媒体系统中，如果不进行数字信息的压缩处理，计算机系统几乎无法 对多媒体数据进行存取和传输。对多媒体数据进行压缩是非常必要的。 3.1.1 多媒体数据压缩的必要性
多媒体技术与应用 3.1.2多媒体数据压缩的可行性 可以根据不同的冗余设计相应的数据压缩技术。 时间冗余 今空间冗余 空间冗余和时间冗余是将图像信号看作为随机信号时所反映出的 统计特征,因此有时把这两种冗余称为统计冗余。 今结构冗余 今知识冗余 今视觉冗余 听觉冗余
多媒体技术与应用 3.1.2 多媒体数据压缩的可行性 可以根据不同的冗余设计相应的数据压缩技术。 ❖时间冗余 ❖空间冗余 空间冗余和时间冗余是将图像信号看作为随机信号时所反映出的 统计特征，因此有时把这两种冗余称为统计冗余。 ❖结构冗余 ❖知识冗余 ❖视觉冗余 ❖听觉冗余
多媒体技术与应用 3.2多媒体数据压缩方法 数据压缩技术的性能指标有三个 压缩比 今图象质量: 今压缩和解压的速度: 图像和视频压缩方法 无损压缩 有损压缩 预测编码 哈夫曼编码 变换编码 模型编码 混合编码 DCT编码 JPEG 行程编码 小波变换 分形编码 MPEG 算术编码 运动补偿 子带编码 261 ZW编码 图3-1图像和视频压缩方法
多媒体技术与应用 3.2 多媒体数据压缩方法 数据压缩技术的性能指标有三个： ❖压缩比： ❖图象质量： ❖压缩和解压的速度： 图像和视频压缩方法 哈夫曼编码 行程编码 算术编码 LZW编码 DCT编码 小波变换 子带编码 无损压缩 有损压缩 预测编码 变换编码 模型编码 运动补偿 混合编码 分形编码 JPEG MPEG H.261 图3-1 图像和视频压缩方法
多媒体技术与应用 3.2.1有损压缩编码 预测编码 预测编码方法是根据某一模型,利用以往的样本值进行预测。预测编码方法在图 像数据和语音信号数据压缩中都得到广泛应用,它是针对数据的统计冗余进行压 缩的一种方法 今变换编码 变换编码也是一种对统计冗余进行压缩的方法。变换编码并不直接对信号进行压 缩编码,而首先将信号映射到另一个域中,产生一组变换系数,然后对这些系数 进行量化、编码、传输。一般在空间上具有强相关性的信号,反映在频域上则是 能量被集中在某些特定的区域内,或是变换系数的分布具有规律性。利用这些规 律,在不同的频率区域上分配不同的量化比特数,可以达到压缩数据的目的
多媒体技术与应用 3.2.1 有损压缩编码 ❖预测编码 预测编码方法是根据某一模型，利用以往的样本值进行预测。预测编码方法在图 像数据和语音信号数据压缩中都得到广泛应用，它是针对数据的统计冗余进行压 缩的一种方法。 ❖变换编码 变换编码也是一种对统计冗余进行压缩的方法。变换编码并不直接对信号进行压 缩编码，而首先将信号映射到另一个域中，产生一组变换系数，然后对这些系数 进行量化、编码、传输。一般在空间上具有强相关性的信号，反映在频域上则是 能量被集中在某些特定的区域内，或是变换系数的分布具有规律性。利用这些规 律，在不同的频率区域上分配不同的量化比特数，可以达到压缩数据的目的