计算机网络与多媒体技术 孙淑霞 2

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1、成都理工大学网络教育学院第二章多媒体关键技术1了解数据压缩技术的基本概念、基本原理、基本技术了解语音、图像和视频数据压缩的基本原理和基本标准。了解CD-ROM的读写原理和一般特性简要了解多媒体网络通信技术和多媒体数据库技术学习要点22.32.22.42.1数据压缩技术▲多媒体网络通信技术大容量CD-ROM存储设备▲主要内容多媒体数据库技术3数据压缩技术由于多媒体数据量非常大，造成计算机的存储和网络传输负担若帧速率为25帧／秒，则1s的数据量大约为25MB，一个640MB的光盘只能存放大约25s的动态图像一幅640×480分辨率的24位真彩色图像的数据量约

2、为900KB；一个100MB的硬盘只能存储约100幅静止图像画面4解决办法之一就是进行数据压缩，压缩后再进行存储和传输,到需要时再解压、还原。以目前常用的位图格式的图像存储方式为例，像素与像素之间无论是在行方向还是在列方向都具有很大的相关性，因而整体上数据的冗余度很大，在允许一定限度失真的前提下，能够对图像数据进行很大程度的压缩数据压缩技术5视频音频数据压缩/解压缩技术研制MPC需要解决的关键问题之一是要使计算机能适时地综合处理声、文图信息。选用合适的数据压缩技术，有可能将字符数据量压缩到原来的1/2左右，语音数据量压缩到原来的1/2-1/10，图像数据

3、量压缩到原来的1/2-1/100。如今已有压缩编码/解压缩编码的国际标准JPEG和MPEG。6多媒体数据的冗余类型图像数据表示中存在着大量的冗余，图像数据压缩技术就是利用图像数据的冗余性来减少图像数据量的方法。常见图像数据冗余类型如下：1.空间冗余2.时间冗余3.视觉冗余7空间冗余一幅图像表面上各采样点的颜色之间往往存在着空间连贯性，基于离散像素采样来表示物体表面颜色的像素存储方式可利用空间连贯性，达到减少数据量的目的。例如，在静态图像中有一块表面颜色均匀的区域，在此区域中所有点的光强和色彩以及饱和度都是相同的，因此数据有很大的空间冗余。8时间冗余运动图

4、像一般为位于一时间轴区间的一组连续画面，其中的相邻帧往往包含相同的背景和移动物体，只不过移动物体所在的空间位置略有不同，所以后一帧的数据与前一帧的数据有许多共同的地方，这种共同性是由于相邻帧记录了相邻时刻的同一场景画面，所以称为时间冗余。同理，语音数据中也存在着时间冗余。9视觉冗余人类的视觉系统对图像场的敏感度是非均匀的。但是，在记录原始的图像数据时，通常假定视觉系统近似线性的和均匀的，对视觉敏感和不敏感的部分同等对待，从而产生比理想编码（即把视觉敏感和不敏感的部分区分开来的编码）更多的数据，这就是视觉冗余。10数据压缩方法压缩处理一般是由两个过程组成：

5、一是编码过程，即将原始数据经过编码进行压缩，以便存储与传输；二是解码过程，此过程对编码数据进行解码，还原为可以使用的数据。数据压缩可分为两种类型：一种叫做无损压缩，另一种叫做有损压缩。无损压缩混合压缩有损压缩11无损压缩无损压缩常用在原始数据的存档，如文本数据、程序以及珍贵的图片和图像等。其原理是统计压缩数据中的冗余(重复的数据)部分。常用的有：RLE(runlengthencoding)行程编码Huffman编码算术编码LZW(lempel-ziv-welch)编码12有损压缩图像或声音的频带宽、信息丰富，人类视觉和听觉器官对频带中某些频率成分不大敏感

6、，有损压缩以牺牲这部分信息为代价，换取了较高的压缩比。常用的有损压缩方法有：PCM(脉冲编码调制)、预测编码、变换编码、插值与外推等。新一代的数据压缩方法有：分析-合成编码、矢量量化和子带编码、基于模型的压缩、分形压缩及小波变换等。13混合压缩混合压缩是利用了各种单一压缩的长处，以求在压缩比、压缩效率及保真度之间取得最佳折衷。该方法在许多情况下被应用，如JPEG和MPEG标准就采用了混合编码的压缩方法。14衡量一种数据压缩技术的好坏有三个重要的指标压缩比图像质量（音质）压缩和解压的速度除此之外还要考虑压缩算法所需要的软件和硬件。数据压缩技术15数据压缩原

7、理根据信息、数据类型的不同，多媒体信息的压缩以压缩比、图像质量、压缩和解压的速度、有无失真等作为评价标准，有统计编码、预测编码、变换编码、分析一合成编码等编码方法。统计编码预测编码变换编码分析—合成编码16数据压缩原理统计编码:根据信息出现概率的分布特性而进行的压缩编码。其方法是：识别一个给定的数据流中出现概率最高的比特（bit）或者字节（Byte）模式，并用比原始比特更少的比特数来对其编码。这种编码的宗旨在于，在消息和码字之间找到明确的一一对应关系，以便在恢复时能准确无误地再现出来，并总是要使平均码长或码率压低到最低限度。属于无失真编码。17数据压缩原

8、理预测编码:是根据原始的离散信号之间存在着一定关联性的特点，利用前面的一个或多个