多媒體信息壓縮素材ppt課件

第2章 多媒體數(shù)據(jù)壓縮技術(shù),概述： 本章主要講述了多媒體數(shù)據(jù)的壓縮技術(shù)。 1、數(shù)據(jù)壓縮的基本原理和方法； 2、統(tǒng)計(jì)編碼 3、圖像壓縮編碼 4、數(shù)字音頻壓縮編碼 5、數(shù)字視頻壓縮編碼,1,2.1數(shù)據(jù)壓縮的基本原理和方法,為什么要進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮？ 多媒體信息包括了文本、數(shù)據(jù)、聲音、動(dòng)畫、圖形、圖像以及視頻等多種媒體信息。雖然經(jīng)過(guò)數(shù)字化處理后其數(shù)據(jù)量是非常大的，如果不進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮處理，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)就無(wú)法對(duì)它進(jìn)行存儲(chǔ)和交換。另一個(gè)原因是圖像、音頻和視頻這些媒體具有很大的壓縮潛力。因?yàn)樵诙嗝襟w數(shù)據(jù)中，存在著空間冗余、時(shí)間冗余、結(jié)構(gòu)冗余、知識(shí)冗余、視覺冗余、圖像區(qū)域的相同性冗余、紋理的統(tǒng)計(jì)冗余等。它們?yōu)閿?shù)據(jù)壓縮技術(shù)的應(yīng)用提供了可能的條件。,2,空間冗余：相鄰區(qū)域 時(shí)間冗余：相鄰時(shí)間 結(jié)構(gòu)冗余：相鄰位置 知識(shí)冗余：知識(shí)推理 視覺冗余：邊緣區(qū)域 相似性冗余：多個(gè)區(qū)域相似 聽覺冗余：較弱的聲音,3,2.1數(shù)據(jù)壓縮的基本原理和方法,數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)的分類 （1）根據(jù)質(zhì)量有無(wú)損失可分為有損失編碼和無(wú)損失編碼。 （2）根據(jù)數(shù)據(jù)壓縮算法，可以將數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)分為統(tǒng)計(jì)編碼、預(yù)測(cè)編碼、變換編碼、分析合成編碼和其他編碼。,4,統(tǒng)計(jì)編碼：根據(jù)出現(xiàn)的概率分布 預(yù)測(cè)編碼：原始信號(hào)取樣，量化存儲(chǔ)差值 PCM編碼：對(duì)連續(xù)語(yǔ)音進(jìn)行采樣 量化與向量化編碼：將模擬量轉(zhuǎn)化數(shù)字 頻段劃分編碼：基于頻段劃分處理 變換編碼：對(duì)信號(hào)進(jìn)行函數(shù)變換 知識(shí)編碼：規(guī)則庫(kù) 混合編碼：兩種以上編碼,5,冗余壓縮法（無(wú)損壓縮法） 該方法在壓縮時(shí)去掉部分冗余信息，而這些被丟失信息經(jīng)過(guò)解壓后可以完整的被恢復(fù)到壓縮前的狀態(tài)，是一個(gè)可逆的過(guò)程。因此，冗余壓縮法不會(huì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)失真，一般用于文本、數(shù)據(jù)的壓縮，以保證完全的恢復(fù)原始數(shù)據(jù)。但這種方法的壓縮比較小，一般在2:15:1之間。,2.1數(shù)據(jù)壓縮的基本原理和方法,6,熵壓縮法（有損壓縮法） 該方法壓縮時(shí)會(huì)丟失部分冗余信息，且這些被丟失信息不能被恢復(fù)，是一個(gè)不可逆的過(guò)程。解壓后的數(shù)據(jù)存在一定程度的失真。這種壓縮方法的壓縮比可達(dá)幾十到上百，常用于圖像、聲音、動(dòng)態(tài)視頻等數(shù)據(jù)的壓縮。,2.1數(shù)據(jù)壓縮的基本原理和方法,7,2.1數(shù)據(jù)壓縮的基本原理和方法,數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)的性能指標(biāo) （1）壓縮比 ：壓縮比例 （2）壓縮、解壓縮速度 （3）壓縮質(zhì)量 ：感知效果,8,2.2統(tǒng)計(jì)編碼,統(tǒng)計(jì)編碼屬于無(wú)損壓縮編碼，是根據(jù)信源符號(hào)出現(xiàn)概率的分布特性而進(jìn)行的壓縮編碼。 其目的是在信源符號(hào)和碼字之間建立明確的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，以便在恢復(fù)時(shí)能準(zhǔn)確地再現(xiàn)原信號(hào)，同時(shí)要使平均碼長(zhǎng)或碼率盡量小。,9,2.2統(tǒng)計(jì)編碼,相關(guān)概念 信息：信息是用不確定性的量度定義的。 信息量：是指從N個(gè)相等可能事件中選出一個(gè)事件所需要的信息度量或含量，也就是在辯識(shí)N個(gè)事件中特定的一個(gè)事件的過(guò)程中所需要提問(wèn)“是或否”的最少次數(shù),10,2.2統(tǒng)計(jì)編碼,相關(guān)概念 （3） 熵：如果將信源所有可能事件的信息量進(jìn)行平均，就得到了信息熵(entropy)。熵就是平均信息量。,11,2.2統(tǒng)計(jì)編碼,如果用0和1組成的二進(jìn)制數(shù)碼為含有n個(gè)符號(hào)的某條信息編碼，假設(shè)符號(hào)Fn在整條信息中重復(fù)出現(xiàn)的概率為Pn，則該符號(hào)的熵也即表示該符號(hào)所需的位數(shù)為： En = log2(Pn) 整條信息的熵，即表示整條信息所需的位數(shù)為：E = En,12,2.2統(tǒng)計(jì)編碼,例如：對(duì)下面這條只出現(xiàn)了a、b、c三個(gè)字符的字符串：aabbaccbaa ，字符串長(zhǎng)度為10，字符a、b、c分別出現(xiàn)了5、3、2次，則a、b、c在信息中出現(xiàn)的概率分別為0.5、0.3、0.2，他們的熵分別為： Ea=-log2(0.5)=1 Eb=-log2(0.3)=1.737 Ec=-log2(0.2)=2.322 E=Ea*5+Eb*3+Ec*2=14.855位,13,2.2統(tǒng)計(jì)編碼 最佳編碼定理,在變字長(zhǎng)碼中，對(duì)于出現(xiàn)概率大的信息符號(hào)編以短字長(zhǎng)的碼，對(duì)于出現(xiàn)概率小的信息符號(hào)編以長(zhǎng)字長(zhǎng)的碼，如果碼字長(zhǎng)度嚴(yán)格按照符號(hào)概率的大小的相反順序排列，則平均碼字長(zhǎng)度一定小于按任何其它符號(hào)順序排列方式得到的碼字長(zhǎng)度。,14,2.2統(tǒng)計(jì)編碼,Huffman 編碼 步驟： （1）概率統(tǒng)計(jì)，得到n個(gè)不同概率的信息符號(hào)； （2）將n個(gè)信源信息符號(hào)的n個(gè)概率，按概率大小排序； （3）將n個(gè)概率中，最后兩個(gè)小概率相加，這時(shí)概率個(gè)數(shù)減為n-1個(gè)； （4）將n-1個(gè)概率，按大小重新排序； （5）重復(fù)（3），將新排序后的最后兩個(gè)小概率相加，相加和與其余概率再排序； （6）如此反復(fù)重復(fù)n-2次，得到只剩兩個(gè)概率序列； （7）以二進(jìn)制碼元（0，1）賦值，構(gòu)成哈夫曼碼字，編碼結(jié)束。,15,a1 a2 a3 a4 a5 a6 a7,0.20 0.19 0.18 0.17 0.15 0.10 0.01,10 11 000 001 010 0110 0111,信源符號(hào),概率,Huffman碼,編碼過(guò)程,Huffman編碼過(guò)程,16,17,圖4.8 Huffman碼字的構(gòu)成,18,x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7,0.35 0.20 0.15 0.10 0.10 0.06 0.04,碼長(zhǎng),哈夫曼碼,2 2 3 3 3 4 4,00 10 010 011 110 11101111,信源符號(hào),概率,編碼過(guò)程,19,碼字的平均碼長(zhǎng)N按下式計(jì)算：,Pj：信源符號(hào)Xj出現(xiàn)的概率 Lj：編碼長(zhǎng)度,0.35 0.20 0.15 0.10 0.10 0.06 0.04,碼長(zhǎng),2 2 3 3 3 4 4,00 10 010 011 110 11101111,概率,哈夫曼碼,20,2.2統(tǒng)計(jì)編碼,行程編碼 行程編碼的基本原理是：用一個(gè)符號(hào)值或串長(zhǎng)代替具有相同值的連續(xù)符號(hào)（連續(xù)符號(hào)構(gòu)成了一段連續(xù)的“行程”），使符號(hào)長(zhǎng)度少于原始數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度。 例如：5555557777733322221111111，其行程編碼為：（5，6）（7，5）（3，3）（2，4）（l，7）。,21,2.2統(tǒng)計(jì)編碼,算術(shù)編碼 算術(shù)編碼從全序列出發(fā)，采用遞推形式的連續(xù)編碼。它不是將單個(gè)信源符號(hào)映射成一個(gè)碼字，而是將整個(gè)輸入符號(hào)序列映射為實(shí)數(shù)軸上的0，1區(qū)間內(nèi)的一個(gè)間隔，其長(zhǎng)度就等于該序列的概率，并在該間隔內(nèi)選擇一個(gè)代表性的二進(jìn)制小數(shù)，作為實(shí)際的編碼輸出，使其平均碼長(zhǎng)逼近信源的熵，從而達(dá)到高效編碼的目的,22,2.2統(tǒng)計(jì)編碼,LZW編碼 LZW壓縮技術(shù)把數(shù)據(jù)流中復(fù)雜的數(shù)據(jù)用簡(jiǎn)單的代碼來(lái)表示，并把代碼和數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系建立一個(gè)轉(zhuǎn)換表，又叫“字符串表”。 轉(zhuǎn)換表是在壓縮或解壓縮過(guò)程中動(dòng)態(tài)生成的表，該表只在進(jìn)行壓縮或解壓縮過(guò)程中需要，一旦壓縮和解壓縮結(jié)束，該表將不再起任何作用。,23,2.3圖像壓縮編碼及標(biāo)準(zhǔn),圖像壓縮的基本方法 預(yù)測(cè)編碼 預(yù)測(cè)編碼是根據(jù)某一模型利用以往的樣本值對(duì)于新樣本進(jìn)行預(yù)測(cè)，然后將樣本的實(shí)際值與預(yù)測(cè)值相減得到一個(gè)誤差值，對(duì)這一誤差值進(jìn)行編碼。,24,DPCM 它是利用圖像信號(hào)的相關(guān)性找出可反映信號(hào)變化特性的一個(gè)差值編碼。是對(duì)模擬信號(hào)幅度抽樣的差值進(jìn)行量化編碼的調(diào)制方式。這種方式是用已經(jīng)過(guò)去的抽樣值來(lái)預(yù)測(cè)當(dāng)前的抽樣值，對(duì)它們的差值進(jìn)行編碼。差值編碼可以提高編碼頻率，這種技術(shù)已應(yīng)用于模擬信號(hào)的數(shù)字通信之中。,25,ADPCM 綜合了APCM的自適應(yīng)特性和DPCM系統(tǒng)的差分特性，是一種性能比較好的波形編碼。使用過(guò)去的樣本值估算下一個(gè)輸入樣本的預(yù)測(cè)值，使實(shí)際樣本值和預(yù)測(cè)值之間的差值總是最小。 優(yōu)點(diǎn)：算法復(fù)雜度低，壓縮比大、編解碼延時(shí)最短 缺點(diǎn)：還原質(zhì)量一般,26,2.3圖像壓縮編碼及標(biāo)準(zhǔn),圖像壓縮的基本方法 變換編碼 變換編碼不是直接對(duì)原圖像信號(hào)壓縮編碼，而是首先將圖像信號(hào)進(jìn)行某種函數(shù)變換，從一種信號(hào)映射到另一個(gè)域中，產(chǎn)生一組變換系數(shù)，然后對(duì)這些系數(shù)量化、編碼、傳輸。在空間上具有強(qiáng)相關(guān)性的信號(hào)，反映在頻域上是某些特定的區(qū)域內(nèi)能量常常被集中在一起，或是變換系數(shù)矩陣的分布具有規(guī)律性?？衫眠@些規(guī)律，在不同的頻域上分配不同的量化比特?cái)?shù)，從而達(dá)到壓縮數(shù)據(jù)的目的。,27,離散余弦變化壓縮 離散傅里葉變換需要進(jìn)行復(fù)數(shù)運(yùn)算，盡管有FFT可以提高運(yùn)算速度，但在圖像編碼、特別是在實(shí)時(shí)處理中非常不便。離散傅里葉變換在實(shí)際的圖像通信系統(tǒng)中很少使用，但它具有理論的指導(dǎo)意義。根據(jù)離散傅里葉變換的性質(zhì)，使偶函數(shù)的傅里葉變換只含實(shí)的余弦項(xiàng)，因此構(gòu)造了一種實(shí)數(shù)域的變換離散余弦變換(DCT)。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，DCT除了具有一般的正交變換性質(zhì)外，其變換陣的基向量很近似于Toeplitz矩陣的特征向量，后者體現(xiàn)了人類的語(yǔ)言、圖像信號(hào)的相關(guān)特性。因此，在對(duì)語(yǔ)音、圖像信號(hào)變換的確定的變換矩陣正交變換中，DCT變換被認(rèn)為是一種準(zhǔn)最佳變換。在近年頒布的一系列視頻壓縮編碼的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)建議中，都把 DCT 作為其中的一個(gè)基本處理模塊。,28,K-L變換 以矢量信號(hào)X的協(xié)方差矩陣的歸一化正交特征矢量q所構(gòu)成的正交矩陣Q，來(lái)對(duì)該矢量信號(hào)X做正交變換Y=QX，則稱此變換為K-L變換（K-LT或KLT），K-LT是Karhunen-Loève Transform的簡(jiǎn)稱，,29,在模式識(shí)別和圖像處理中一個(gè)主要的問(wèn)題就是降維，在實(shí)際模式識(shí)別問(wèn)題中，我們選擇的特征經(jīng)常彼此相關(guān)，在識(shí)別這些特征時(shí)，數(shù)量很多，大部分都是無(wú)用的。如果我們能減少特征的數(shù)量，即減少特征空間的維數(shù)，那么我們將以更少的存儲(chǔ)和計(jì)算復(fù)雜度獲得更高的準(zhǔn)確性。 KL變換是一種常用的特征提取方法，在消除模式特征之間的相關(guān)性、突出差異性方面有最優(yōu)的效果。,30,小波變換 小波變換是一種新的變換分析方法，它繼承和發(fā)展了短時(shí)傅立葉變換局部化的思想，同時(shí)又克服了窗口大小不隨頻率變化等缺點(diǎn)，能夠提供一個(gè)隨頻率改變的“時(shí)間-頻率”窗口，是進(jìn)行信號(hào)時(shí)頻分析和處理的理想工具。它的主要特點(diǎn)是通過(guò)變換能夠充分突出問(wèn)題某些方面的特征，能對(duì)時(shí)間（空間）頻率的局部化分析，通過(guò)伸縮平移運(yùn)算對(duì)信號(hào)（函數(shù))逐步進(jìn)行多尺度細(xì)化，最終達(dá)到高頻處時(shí)間細(xì)分，低頻處頻率細(xì)分，能自動(dòng)適應(yīng)時(shí)頻信號(hào)分析的要求，從而可聚焦到信號(hào)的任意細(xì)節(jié)，,31,圖像壓縮的基本方法 分形編碼 分形圖像編碼是目前較有發(fā)展前途的圖像編碼方法之一, 也是目前研究較為廣泛的編碼方法之一。對(duì)其研究已有近十年的歷史，其間，人們發(fā)現(xiàn)了它所具有的許多優(yōu)點(diǎn)：比如，它突破以往熵壓縮編碼的界限，在編碼過(guò)程中，采用了類似描述的方法，而解碼是通過(guò)迭代完成的，且具有分辨率無(wú)關(guān)的解碼特性等。,32,分形圖像編碼的思想最早由Barnsley和Sloan引入，將原始圖像表示為圖像空間中一系列壓縮映射的吸引子。在此基礎(chǔ)上，Jacquin設(shè)計(jì)了第一個(gè)實(shí)用的基于方塊分割的分形圖像編碼器，他首先將原始圖像分割為值域子塊和定義域子塊，對(duì)于每一個(gè)值域子塊，尋找一個(gè)定義域子塊和仿射變換（包括幾何變換、對(duì)比度放縮和亮度平移），,33,使變換后的定義域子塊最佳逼近值域子塊。隨后Fisher等提出了四象限樹編碼方案，采用有效的分類技術(shù)，極大的提高了編碼性能。隨著幾十種新算法和改進(jìn)方案的問(wèn)世，分形圖像編碼目前已形成了三個(gè)主要發(fā)展方向：加快分形的編解碼速度、提高分形編碼質(zhì)量、分形序列圖像編碼。,34,2.3圖像壓縮編碼及標(biāo)準(zhǔn),圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)JPEG JPEG算法被確定為JPEG國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，它是國(guó)際上彩色、灰度、靜止圖像的第一個(gè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。 JPEG標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)適合范圍廣泛的通用標(biāo)準(zhǔn)。它不僅適于靜圖像的壓縮，電視圖像序列的幀內(nèi)圖像的壓縮編碼也常采用JPEG壓縮標(biāo)準(zhǔn)。,35,JPEG編碼的原理簡(jiǎn)化框圖如下圖所示：,36, 把圖像分成8×8的塊 DCT正變換 量化器 熵編碼器,37,JPEG的工作原理如下圖所示,38,首先把一幅圖像（單色圖像的灰度值或彩色圖像的亮度分量、色差分量信號(hào)）分成8×8的塊 離散余弦正變換（FDCT）,39,量化（查表） 熵編碼（查表） 傳輸或存儲(chǔ) 解碼 逆量化 離散余弦逆變換（IDCT）,40,信息“熵”是信源隨機(jī)變量的平均信息量；熵編碼是無(wú)失真數(shù)據(jù)壓縮編碼，在編碼過(guò)程中不丟失信息量，熵編碼是建立在隨機(jī)過(guò)程的統(tǒng)計(jì)特性基礎(chǔ)上的。,什么是信息“熵” 和 熵編碼？,41,預(yù)測(cè)編碼 變換編碼 熵編碼,JPEG標(biāo)準(zhǔn)采用了哪些混合編碼方法？,42,量化的基本原理,量化的作用是在圖像質(zhì)量或聲音質(zhì)量達(dá)到一定保真度的前提下，舍棄那些對(duì)視覺或聽覺影響不大的信息。量化的過(guò)程是模擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào)的映射。模擬量是連續(xù)量，而數(shù)字量是離散量，因此量化操作實(shí)質(zhì)上是用有限的離散量代替無(wú)限的連續(xù)模擬量的多對(duì)一的映射操作。,43,量化的基本原理,量化概念主要來(lái)自于從模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換，即A/D轉(zhuǎn)換，也就是通過(guò)采樣把連續(xù)的模擬量離散化。量化過(guò)程預(yù)先設(shè)置一組判決電平和一組重建電平，各個(gè)判決電平覆蓋一定的區(qū)間，所有判決電平將覆蓋整個(gè)有效取值區(qū)間。量化時(shí)將模擬量的取樣值同這些電平比較，若采樣值幅度落在覆蓋區(qū)間之上，則取這個(gè)量化級(jí)的代表值，稱為碼字。一個(gè)量化器只能取有限多個(gè)量化級(jí)，因此量化過(guò)程不可避免地存在量化誤差。,44,量化器的設(shè)計(jì)要求,通常設(shè)計(jì)量化器有下述兩種情況： （1）給定量化分層級(jí)數(shù)，滿足量化誤差最小。 （2）限定量化誤差，確定分層級(jí)數(shù)，滿足以盡量小的平均比特?cái)?shù)，表示量化輸出。,45,幀間預(yù)測(cè)編碼（P119）,幀間預(yù)測(cè)編碼技術(shù)的對(duì)象是序列圖象。隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，已有可能把幾幀的圖象存起來(lái)作實(shí)時(shí)處理，利用幀間的時(shí)間相關(guān)性進(jìn)一步消除圖象信號(hào)的冗余度，提高壓縮比。幀間編碼的技術(shù)基礎(chǔ)是預(yù)測(cè)技術(shù)。,46,2.3圖像壓縮編碼及標(biāo)準(zhǔn),JPEG2000標(biāo)準(zhǔn) 特色： （1）高壓縮比（低比特率）。 （2）無(wú)損壓縮。 （3）漸進(jìn)傳輸。 （4）感興趣區(qū)域壓縮。 （5）其他優(yōu)點(diǎn)。,47,JPEG 2000是基于小波變換的圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)，由Joint Photographic Experts Group組織創(chuàng)建和維護(hù)。JPEG 2000通常被認(rèn)為是未來(lái)取代JPEG（基于離散余弦變換）的下一代圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)。,48,JPEG2000的壓縮比更高，而且不會(huì)產(chǎn)生原先的基于離散馀弦變換的JPEG標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生的塊狀模糊瑕疵。JPEG2000同時(shí)支持有損壓縮和無(wú)損壓縮。另外，JPEG2000也支持更復(fù)雜的漸進(jìn)式顯示和下載。,49,在有損壓縮下，JPEG2000一個(gè)比較明顯的優(yōu)點(diǎn)就是沒有JPEG壓縮中的馬賽克失真效果。JPEG2000的失真主要是模糊失真。模糊失真產(chǎn)生的主要原因是在編碼過(guò)程中高頻量一定程度的衰減。傳統(tǒng)的JPEG壓縮也存在模糊失真的問(wèn)題。,50,就圖像整體壓縮性能來(lái)說(shuō)，目前有一些文章可能夸大JPEG2000的性能。事實(shí)上，在低壓縮比情形下（比如壓縮比小于10：1），傳統(tǒng)的JPEG圖像質(zhì)量有可能要比JPEG2000要好。JPEG2000在壓縮比比較高的情形下，優(yōu)勢(shì)才開始明顯。整體來(lái)說(shuō)，和傳統(tǒng)的JPEG相比，JPEG2000仍然有很大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，通常壓縮性能大概可以提高20%以上。一般在壓縮比達(dá)到100：1的情形下，采用JPEG壓縮的圖像已經(jīng)嚴(yán)重失真并開始難以識(shí)別了，但JPEG2000的圖像仍可識(shí)別。,51,2.4數(shù)字音頻壓縮編碼,對(duì)于不同類型的音頻信號(hào)而言，其信號(hào)帶寬是不同的，如電話音頻信號(hào)(200Hz-3.4kHz)，調(diào)幅廣播音頻信號(hào)(50Hz- 7kHz)，調(diào)頻廣播音頻信號(hào)(20Hz- 15kHz)，激光唱盤音頻信號(hào)(10Hz- 20kHz)。針對(duì)不同的音頻信號(hào)，制定了相應(yīng)的壓縮標(biāo)準(zhǔn)。,52,2.4數(shù)字音頻壓縮編碼,音頻壓縮編碼的基本方法 1統(tǒng)計(jì)編碼 2波形編碼 3. 參數(shù)編碼 4混合編碼 5感知編碼,53,2.5數(shù)字視頻壓縮編碼,視頻壓縮技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)主要有： ITU H.261建議，用于ISDN信道的PC電視電話、桌面視頻會(huì)議和音像郵件等通信終端。 MPEG1視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)，用于 VCD、MPC、PCTV一體機(jī)、交互電視ITV和電視點(diǎn)播VOD。 MPEG2ITU H.262視頻標(biāo)準(zhǔn)，主要用于數(shù)字存儲(chǔ)。視頻廣播和通信，如HDTV、CATV、DVD、VOD和電影點(diǎn)播MOD等。 ITU H.263建議，用于網(wǎng)上的可視電話、移動(dòng)多媒體終端、多媒體可視圖文、遙感、電子郵件、電子報(bào)紙和交互式計(jì)算機(jī)成像等。 MPEG4和 ITU H.VLCL低碼率多媒體通信標(biāo)準(zhǔn)仍在發(fā)展之中.,54,2.5數(shù)字視頻壓縮編碼,MPEG標(biāo)準(zhǔn)概述 MPEG的全稱是運(yùn)動(dòng)圖像專家組（Moving Picture Experts Group） MPEG標(biāo)準(zhǔn)由MPEG視頻、MPEG音頻和視頻與音頻同步三個(gè)部分組成。 MPEG壓縮標(biāo)準(zhǔn)是針對(duì)運(yùn)動(dòng)圖像而設(shè)計(jì)的?；痉椒ㄊ窃趩挝粫r(shí)間內(nèi)采集并保存第一幀信息，然后就只存儲(chǔ)其余幀相對(duì)第一幀發(fā)生變化的部分，以達(dá)到壓縮的目的。 MPEG壓縮標(biāo)準(zhǔn)可實(shí)現(xiàn)幀之間的壓縮，其平均壓縮比可達(dá)50：1，壓縮率比較高，且又有統(tǒng)一的格式，兼容性好。,55,MPEG視頻壓縮技術(shù),MPEG視頻壓縮技術(shù)是針對(duì)運(yùn)動(dòng)圖象的數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)。為了提高壓縮比，幀內(nèi)圖象數(shù)據(jù)壓縮和幀間圖象數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)必須同時(shí)使用。,56,MPEG將圖像分成三種類型,I圖像（Intra Picture 幀內(nèi)圖） P圖像（Predicted Picture預(yù)測(cè)圖） B圖像（Bidirectional Picture雙向預(yù)測(cè)圖）。,57,2.5數(shù)字視頻壓縮編碼,MPEG1: 基于數(shù)字存儲(chǔ)媒體運(yùn)動(dòng)圖像和聲音的壓縮標(biāo)準(zhǔn)” 著眼于解決多媒體的存儲(chǔ)問(wèn)題。 由于MPEG-1的成功制定，以VCD和MP3為代表的MPEG-1產(chǎn)品在世界范圍內(nèi)迅速普及。 MPEG-1用于傳輸15Mbps數(shù)據(jù)傳輸率的數(shù)字存儲(chǔ)媒體運(yùn)動(dòng)圖像及其伴音的編碼，經(jīng)過(guò)MPEG-1標(biāo)準(zhǔn)壓縮后，視頻數(shù)據(jù)壓縮率為1/100-1200，音頻壓縮率為16.5。MPEG-1提供每秒30幀352*240分辨率的圖像，,58,2.5數(shù)字視頻壓縮編碼,MPEG2: 通用的圖像和聲音壓縮標(biāo)準(zhǔn) 實(shí)現(xiàn)視/音頻服務(wù)與應(yīng)用互操作的可能性。 MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)是針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電視和高清晰度電視在各種應(yīng)用下的壓縮方案和系統(tǒng)層的詳細(xì)規(guī)定。 MPEG-2在系統(tǒng)和傳送方面作了詳細(xì)的規(guī)定，特別適用于廣播級(jí)的數(shù)字電視的編碼和傳送，被認(rèn)定為SDTV和HDTV的編碼標(biāo)準(zhǔn)。 MPEG-2主要針對(duì)高清晰度電視（HDTV）的需要，傳輸速率為10Mbps，與MPEG-1兼容，適用于1.5-60Mbps甚至更高的編碼范圍。 MPEG-2有每秒30幀704*480的分辨率，是MPEG-1播放速度的四倍。,59,2.5數(shù)字視頻壓縮編碼,MPEG4: MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)是超低碼率運(yùn)動(dòng)圖像和語(yǔ)言的壓縮標(biāo)準(zhǔn)用于傳輸速率低于64kbps的實(shí)時(shí)圖像傳輸， MPEG一4為多媒體數(shù)據(jù)壓縮提供了個(gè)更為廣闊的平臺(tái)。它更多定義的是一種格式、一種架構(gòu)，而不是具體的算法。,60,2.5數(shù)字視頻壓縮編碼,H.261和H.263標(biāo)準(zhǔn) : H.261標(biāo)準(zhǔn)是CCITT專家組為可視電話和電視會(huì)議而制定的標(biāo)準(zhǔn) H.263是國(guó)際電聯(lián)ITU-T的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)草案，是為低碼流通信而設(shè)計(jì)的 。,61,作業(yè)1： （1,3,7,9,15,21,23,56）對(duì)應(yīng)概率（0.14,0.05,0.17,0.2,0.03,0.11,0.1,0.2） 構(gòu)建hafuman樹，給出每個(gè)信息的編碼，并計(jì)算wpl,62,人有了知識(shí)，就會(huì)具備各種分析能力， 明辨是非的能力。 所以我們要勤懇讀書，廣泛閱讀， 古人說(shuō)“書中自有黃金屋。 ”通過(guò)閱讀科技書籍，我們能豐富知識(shí)， 培養(yǎng)邏輯思維能力； 通過(guò)閱讀文學(xué)作品，我們能提高文學(xué)鑒賞水平， 培養(yǎng)文學(xué)情趣； 通過(guò)閱讀報(bào)刊，我們能增長(zhǎng)見識(shí)，擴(kuò)大自己的知識(shí)面。 有許多書籍還能培養(yǎng)我們的道德情操， 給我們巨大的精神力量， 鼓舞我們前進(jìn)。,63,64,