[精选]多媒体数据压缩培训课件.pptx

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1、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

2、对大多数用户的实时需求。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。第三章多媒体数据压缩1.数据压缩的基本

3、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＝－log2Pi表示。其中，Pi表示第i个事件的概率。1.3.1基本概念第三

4、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

5、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DHuffman1Huffman2A10.400000010000A20.15001101

6、1011100100A30.1501000001010110110A40.100110110010111111010A50.10100101011000010101011A60.051011111010001101101110A70.0411000011101001010111011110A80.0111100111111001110111111111平均编码长度编码方法A：3；编码方法B：1.5编码方法C:2.9；编码方法D:2.85Huffman编码：2.56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

7、用数据压缩方法的基本原理给定信源符号集合S及码符号集X，可以构造多个唯一可译码。多个编码的比较标准：平均编码长度低。如果我们用lj表示信源符号aj的二进制编码长度，根据它的统计信息，平均编码长度：1.3.1基本概念结论：对二进制编码方式（即码符号的取值只有0，1两种情况）平均编码长度满足码字的平均长度不能小于信源熵。若采用非等长编码：能找到一种编码，平均长度为信源熵＋1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1.3.1基本概念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

8、常用数据压缩方法的基本原理包括行程编码、LZW编码、huffman编码等。1.3.2统计编码（熵编码）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行程编码：检测重复的比特或者字符序列，并用（字符，重复次数）来表示。考虑的问题：字符的值重复次数，二者之间是否使用分隔符，重复的次数如何编码（使用变长