研究生多媒体03 多媒体数据压缩.ppt

研究生多媒体03_多媒体数据压缩第 三 章 多媒体数据压缩
1. 数据压缩的基本原理和方法
2. 音频的压缩
3. 视觉类媒体压缩
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第 三 章 多媒体数据压缩
1. 数据压缩的基本原理和方法
1. 1 数据压缩技术的性能指标
评价数据压缩技术的3个关键指标：
压缩比：输入、输出数据量之比。
质量：无损和有损。无损没有信息的损失，所以质量不是衡量的标准。有损：通过损失一些细节的、对人的感观来说不重要的信息提高压缩比，分为主观评价和客观评价。客观评价：方差、新噪比等。
压缩和解压缩的速度：实时的采集系统中，压缩速度很重要。否则会丢失信息。而存储回放中，结压缩的速度显得比压缩的速度重要，因为解压缩面对大多数用户的实时需求。
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第 三 章 多媒体数据压缩
1. 数据压缩的基本原理和方法
1. 2 数据冗余的类型与压缩方法分类
需要压缩的原因是因为信息数据存在着冗余。冗余，数据量和信息量不成正比。
空间冗余：例如，相邻象素(水平和垂直方向)有同样的值。
时间冗余：时间相关媒体，帧与帧相同。
编码冗余：同样长度的编码可以表示不同的信息。如黑白图像若每个象素点用8位表示；
结构冗余：对称的结构如果都加以记录的话就出现结构冗余。
另外，很多成分相对于人的感觉来说重要性不一样。因此，压缩方法就是充分利用这些冗余和特性。
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第 三 章 多媒体数据压缩
1. 数据压缩的基本原理和方法
1. 2 数据冗余的类型与压缩方法分类
数据压缩方法的分类
根据解码后数据与原始数据是否完全一致进行分类，压缩方法可被分为两大类：
有损压缩：减少信息量，损失的信息不能再恢复
无损压缩：可100％还原
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第 三 章 多媒体数据压缩
1. 数据压缩的基本原理和方法
1. 3 常用数据压缩方法的基本原理
信源：S ＝ {S1,……，Sn}

熵的概念：熵是信息量的度量方法，它表示某一事件出现的消息越多，事件发生的可能性就越小，相应的，这个信息出现的概率小。
某个事件的信息量，用
Ii ＝ － log 2 Pi

表示。其中，Pi 表示第i个事件的概率。
1. 3. 1 基本概念
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第 三 章 多媒体数据压缩
1. 数据压缩的基本原理和方法
1. 3 常用数据压缩方法的基本原理
信源S的熵定义为：
1. 3. 1 基本概念
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第 三 章 多媒体数据压缩
1. 数据压缩的基本原理和方法
1. 3 常用数据压缩方法的基本原理
编码：一个信源符号集转换为另一个符号集

信源符号的集合： S ＝ {S1,……，Sn}
概率： P1，……,Pn
码符号集合：码字中的元素，二进制编码则为 X＝｛０，１｝。
码字的集合： W ＝ {W1,……，Wn}
编码长度： L1, ……，Ln，可分为变长码及定长码
1. 3. 1 基本概念
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第 三 章 多媒体数据压缩
1. 数据压缩的基本原理和方法
1. 3 常用数据压缩方法的基本原理
唯一可译码：任意有限长，不需分隔符的码符号序列，能唯一译码
非前缀码：W中任意码字Wi都不是其余码字的前缀。非前缀码一定是唯一可译码
例：
编码方法A：具有唯一可译码性
编码方法C：非前缀码
编码方法D：具有可唯一译码性，但不符合非前缀码的条件。
1. 3. 1 基本概念
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第 三 章 多媒体数据压缩
1. 数据压缩的基本原理和方法
1. 3 常用数据压缩方法的基本原理
非前缀码一定是唯一可译码。反之则不然。
1. 3. 1 基本概念
信源符号
概率
编码方法A
编码B
编码C
编码D
Huffman 1
Huffman 2
A1

000
0
010
0
0
0
A2

001
1
011
011
100
100
A3

010
00
00
1010
110
110
A4

011
01
100
1011
111
1010
A5

100
10
101
10000
1010
1011
A6

101
11
110
10001
10110
1110
A7