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文檔簡(jiǎn)介

第6章多媒體數(shù)據(jù)壓縮2本章主要內(nèi)容6.1數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)概述6.2數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)原理6.3JPEG靜止圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)6.4運(yùn)動(dòng)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEG36.1數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)概述6.1.1數(shù)據(jù)壓縮的概念

采樣數(shù)據(jù)不僅僅是所代表的原始信息本身,還包含著其它一些沒必要保留的(確定的、可推知的)信息,即存在著數(shù)據(jù)冗余。

M=D-?d

其中M表示實(shí)際媒體信息,D表示數(shù)字化后的采樣數(shù)據(jù),?d表示數(shù)據(jù)冗余量。

數(shù)據(jù)壓縮就是從采樣數(shù)據(jù)中去除冗余,即保留原始信息中變化的、特征性信息,去除重復(fù)的、確定的或可推知的信息,在實(shí)現(xiàn)更接近實(shí)際媒體信息描述的前提下,盡可能的減少描述用的信息量。

46.1.2多媒體數(shù)據(jù)的冗余隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高度發(fā)展以及通信、計(jì)算機(jī)和大眾傳媒三大技術(shù)的相互融合,計(jì)算機(jī)已經(jīng)不再局限于數(shù)值計(jì)算、文字處理的范疇,而成為處理圖形、圖像、視頻、音頻等多種信息的工具。但數(shù)字化后的聲音、圖像、視頻和音頻等多媒體數(shù)據(jù)是非常龐大的。

例如:一頁在A4(216mm×300mm)紙上的照片,以300dpi(12像素/mm)采樣,每個(gè)像素用24位真彩色信號(hào)表示,其數(shù)據(jù)量約為27MB/頁,650MB的CD-ROM只可放24頁;雙聲道立體聲光盤,采樣率是44.1kHz,采樣精度16位,一秒鐘數(shù)據(jù)量是44.1×16×2/8=172KB/s,一張CD只能存放約1小時(shí)的聲音。56.1.2多媒體數(shù)據(jù)的冗余對(duì)于如此巨大的多媒體數(shù)據(jù),如果不經(jīng)過壓縮,不僅超出了計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)和處理能力,而且在現(xiàn)在的通信信道的傳輸速率下,是無法完成大量多媒體信息的傳輸?shù)模嗝襟w數(shù)據(jù)的高速傳輸和儲(chǔ)藏所需要的巨大容量已經(jīng)成為多媒體數(shù)據(jù)通信技術(shù)的最大障礙。因此,為了存儲(chǔ)、處理和傳輸這些數(shù)據(jù),必須進(jìn)行壓縮。66.1.2多媒體數(shù)據(jù)的冗余

一般而言,多媒體數(shù)據(jù)中存在的數(shù)據(jù)冗余情況主要有以下幾種(P107):信息熵冗余空間冗余時(shí)間冗余結(jié)構(gòu)冗余知識(shí)冗余視覺冗余聽覺冗余紋理的統(tǒng)計(jì)冗余信息熵冗余

信息熵定義為一組數(shù)據(jù)所表示的信息量,即

式中,E為信息熵,N為數(shù)據(jù)的種類(或稱碼元)個(gè)數(shù),Pi為第i個(gè)碼元出現(xiàn)的概率。一組數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量顯然等于各記錄碼元的二進(jìn)制位數(shù)(即編碼長(zhǎng)度)與該碼元出現(xiàn)的概率乘積之和,即

式中,D為數(shù)據(jù)量,為第i個(gè)碼元的二進(jìn)制位數(shù)。一般取(如ASCII編碼把所有碼元都編碼為7比特),這樣得到的D必然大于E。這種因碼元編碼長(zhǎng)度的不經(jīng)濟(jì)帶來的冗余稱為信息熵冗余或編碼冗余。

信息熵冗余圖26個(gè)英文字母相對(duì)頻率空間冗余

--同一景物表面上各采樣點(diǎn)的顏色之間往往存在著空間連貫性,但是基于離散像素采樣來表示物體顏色的方式通常沒有利用景物表面顏色的這種空間連貫性,從而產(chǎn)生了空間冗余。 --可以通過改變物體表面顏色的像素存儲(chǔ)方式來利用空間連貫性,達(dá)到減少數(shù)據(jù)量的目的。時(shí)間冗余

--這是序列圖像(電視圖像、運(yùn)動(dòng)圖像)表示中經(jīng)常包含的冗余。 --序列圖像一般為位于一時(shí)間軸區(qū)間內(nèi)的一組連續(xù)畫面,其中的相鄰幀往往包含相同的背景和移動(dòng)物體,只不過移動(dòng)物體所在的空間位置略有不同,所以后一幀的數(shù)據(jù)與前一幀的數(shù)據(jù)有許多共同的地方,這種共同性是由于相鄰幀記錄了相鄰時(shí)刻的同一場(chǎng)景畫面,所以稱為時(shí)間冗余。結(jié)構(gòu)冗余

--在有些圖像的紋理區(qū),圖像的像素值存在著明顯的分布模式,例如,方格狀的地板圖案等。我們稱此為結(jié)構(gòu)冗余。 --已知分布模式,可以通過某一過程生成圖像。知識(shí)冗余

--有些圖像的理解與某些知識(shí)有相當(dāng)大的相關(guān)性。例如,人臉的圖像有固定的結(jié)構(gòu)。這類規(guī)律性的結(jié)構(gòu)可由先驗(yàn)知識(shí)和背景知識(shí)得到,我們稱此類冗余為知識(shí)冗余。 --根據(jù)已有的知識(shí),對(duì)某些圖像中所包含的物體,我們可以構(gòu)造其基本模型,并創(chuàng)建對(duì)應(yīng)各種特征的圖像庫(kù),進(jìn)而圖像的存儲(chǔ)只需要保存一些特征參數(shù),從而可以大大減少數(shù)據(jù)量。知識(shí)冗余是模型編碼主要利用的特性。視覺冗余

--事實(shí)表明,人類的視覺系統(tǒng)對(duì)圖像場(chǎng)的敏感性是非均勻和非線性的。然而,在記錄原始的圖像數(shù)據(jù)時(shí),通常假定視覺系統(tǒng)是線性和均勻的,對(duì)視覺敏感和不敏感的部分同等對(duì)待,從而產(chǎn)生了比理想編碼(即把視覺敏感和不敏感的部分區(qū)分開來編碼)更多的數(shù)據(jù),這就是視覺冗余。--通過大量實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)以下視覺的非均勻特征。視覺系統(tǒng)對(duì)圖像的亮度和色彩度的敏感性相差很大;隨著亮度的增加,視覺系統(tǒng)對(duì)量化誤差的敏感度降低;人眼的視覺系統(tǒng)在圖像的邊緣和非邊緣區(qū)域分開來處理;人類的視覺系統(tǒng)總是把視網(wǎng)膜上的圖像分解成若干個(gè)空間有向的頻率通道后再進(jìn)一步處理。圖像區(qū)域的相同性冗余

--它是指在圖像中的兩個(gè)或多個(gè)區(qū)域所對(duì)應(yīng)的所有像素值相同或相近,從而產(chǎn)生的數(shù)據(jù)重復(fù)性存儲(chǔ),這就是圖像區(qū)域的相似性冗余。

--在以上的情況下,記錄了一個(gè)區(qū)域中各像素的顏色值,則與其相同或相近的其他區(qū)域就不在記錄其中各像素的值。--向量量化方法就是針對(duì)這種冗余性的圖像壓縮編碼方法。紋理的統(tǒng)計(jì)冗余

--有些圖像紋理盡管不嚴(yán)格服從某一分布規(guī)律,但是它在統(tǒng)計(jì)的意義上服從該規(guī)律。利用這種性質(zhì)也可以減少表示圖像的數(shù)據(jù)量,所以我們稱之為紋理的統(tǒng)計(jì)冗余。

思考師:圖像襪序列杏中的踏兩幅熔相鄰嫌圖像鄭,后滴一幅娃圖像肥與前居一幅緞圖像灑之間修有較紛大的取相關(guān)彩,這協(xié)是(專)。(A領(lǐng))空間岸冗余(B)時(shí)尾間冗縫余(C造)信息窗熵冗徐余(D拴)視覺剖冗余16下列田哪一推種說甲法是松正確緩的:信息虹量等蛋于數(shù)窄據(jù)量漿與冗爐余量役之和信息鐮量等征于信打息熵拌與數(shù)招據(jù)量框之差信息伍量等環(huán)于數(shù)大據(jù)量坐與冗匹余量東之差信息娛量等況于信差息熵桶與冗心余量招之和17186.滲1.觀3數(shù)據(jù)規(guī)壓縮濃技術(shù)別的發(fā)朝展過壯程20世紀(jì)40年代扯,人消們開熄始系憂統(tǒng)地抄研究流數(shù)據(jù)榴壓縮底技術(shù)涂;主名要表假現(xiàn)在辯數(shù)據(jù)派壓縮請(qǐng)算法桶方面疏:首先管是Cl組au取de汽S戀ha其nn彩on與R.取M.極Fa哄no的Sh愿an瞞no貴n-似Fa自no編碼見方法復(fù);19境52年,D.桌A.斬Hu約ff慰ma相n提出故了Hu勻ff意ma殺n編碼類方法束;19喜68年,P.磚El熄ia笛s發(fā)展徹了Sh森an堅(jiān)no冬n-集Fa幟no編碼茄,構(gòu)僅造出暮更為云完美筑的Sh型an霞no營(yíng)n-珠Fa躺no獵-E投li部as編碼否。19待76年,J.稱Ri傅ss德an另en提出玻了一備種可灶以成興功地庭逼近模信息填熵極壘限的疏編碼足方法——算術(shù)缺編碼糧。19況82年,Ri僻ss投an膠en和G.渣G.炒La禁ng赴do捎n一起勻改進(jìn)主了算貨術(shù)編啦碼。19印77年,Ja再co跨b望Zi范v和Ab正ra節(jié)ha撈m冠Le暴mp株el提出掩了LZ渾77編碼圓算法珠,78年又儀作了附改進(jìn)犁,被階稱為L(zhǎng)Z千78編碼愉算法陶。19五84年,Te叔rr際y薯We蹈lc睡h提出襯了LZ爬78算法儲(chǔ)的變扛種算居法——匹LZ攝W。LZ壯77、LZ濁78、LZ臂W三種傳壓縮旋技術(shù)湊就是絹目前肚無損動(dòng)壓縮掏領(lǐng)域膚中最季為流陜行的錘、被必稱為隆“字語典式抖編碼炭”的百壓縮臭技術(shù)丑。196.探1.撥3數(shù)據(jù)情壓縮掀技術(shù)章的發(fā)群展過縱程(歸續(xù))數(shù)據(jù)以壓縮渴標(biāo)準(zhǔn)扎逐漸襲形成藍(lán),有吊損壓扛縮算盆法快苗速出井現(xiàn)。19饞86年開恭始制巨定靜域態(tài)圖撈像壓懂縮標(biāo)窗準(zhǔn),19兇94年后摧成為摘國(guó)際榜標(biāo)準(zhǔn)體,稱距為JP掙EG標(biāo)準(zhǔn)轟。IT摟U制定鈔的電嫌視會(huì)兔議系鍛列標(biāo)毛準(zhǔn)(H.窩26接1、H.爸26秘2、H.辣26啟3、H.拳26沸4等)務(wù)以及概由IS薄O制定友的視賓頻系哥列標(biāo)鴉準(zhǔn)(MP俯EG糧-1、MP爛EG序-2、MP鴨EG蓮-4)中遞,均穴采用嚷了有寒損壓乳縮原百理作釀為其伯核心誰壓縮旺算法辣。其剝中的MP棕EG烈-4標(biāo)準(zhǔn)捷(相熄當(dāng)于IT循U的H.鞠26答3和H.租26烈3+標(biāo)準(zhǔn)陳)是候?yàn)榱嗣脒m應(yīng)礦網(wǎng)絡(luò)址視頻案的需立求特滾點(diǎn)而秋制定皂的,煎具有梯更高鞏的壓籃縮比低、支烤持并盒發(fā)數(shù)俱據(jù)流散編碼夜、基襖于內(nèi)昂容的燒交互易操作井、增狡強(qiáng)的階時(shí)間責(zé)域隨水機(jī)存都取、它容錯(cuò)榜、基算于內(nèi)頂容的潑尺度潛可變魚性等話新特腫性。206.勝1.有4數(shù)據(jù)翼壓縮避的分箭類1、按下照壓技縮內(nèi)晝?nèi)莘譃榛纛l恢?jǐn)?shù)據(jù)玻壓縮伴、靜土態(tài)圖歡像數(shù)撕據(jù)壓葵縮、缸視頻蛇數(shù)據(jù)鵝壓縮每和其但他數(shù)鞋據(jù)文文件壓留縮等朝四種經(jīng)類型脾。2、按嫩照壓測(cè)縮方虹式分為肅對(duì)稱通壓縮社和非正對(duì)稱港壓縮籌兩種傻類型可。3、按浩照壓塞縮效澡果分為雅有損葉壓縮予與無續(xù)損壓歲縮兩侄種類長(zhǎng)型。翼普通蛛數(shù)據(jù)接文件截,一卻般采息用無蠢損壓北縮,臭對(duì)于碰冗余差度較穿小的關(guān)圖像紋,需咳要采鳴用有矛損壓莖縮。214、按永照算孩法思做想分為梨信息抵熵編攀碼、跨預(yù)測(cè)動(dòng)編碼耍、變策換編首碼、沸混合良編碼叨以及屬其他欲編碼咳等五挑種,驕每種室類型視包含目了一達(dá)些具任體算故法,窯如下希圖。226.扎1.奇5數(shù)據(jù)滾壓縮鼠的主宏要指次標(biāo)衡量樂不同蔽壓縮楚方法家優(yōu)劣雕的技蘿術(shù)指嫂標(biāo)是左相同經(jīng)的,葬主要宴包括躬以下徹幾個(gè)校方面?zhèn)取?)壓僑縮比:指詢壓縮采前后趴的數(shù)暴據(jù)量曲之比時(shí),它場(chǎng)反映晶了施迫加某傾壓縮牛算法原之后聲,數(shù)葬據(jù)量卷減少嫂的比巨例;2)恢欲復(fù)效故果:指攪經(jīng)解兇壓縮伐算法冬對(duì)壓蜂縮數(shù)扎據(jù)進(jìn)憂行處魚理后稍所得糧到的背數(shù)據(jù)咐與其瓣表示抵的原距信息趟的相星似程拆度;3)算缸法簡(jiǎn)廢單、懂速度悼快:主叔要指泳實(shí)現(xiàn)郊算法線的復(fù)肆雜度培。236.慣2數(shù)據(jù)誕壓縮幕技術(shù)逢原理6.翅2.究1信息幣熵與攪編碼1、信央息熵礦的概撓念信息而論中原,編皆碼數(shù)腥據(jù)量袋與所盞表示瞇的信燭息量姓以及窄冗余壩信息脖之間躲的關(guān)芳系為篇:數(shù)據(jù)盜量=蛛信息困量+透冗余汁量信息橋是對(duì)軋所表好現(xiàn)的睡事件計(jì)中不憂確定去性的施描述幼,信詞息量芬多少顯與不伐確定造性的蠢程度芹有關(guān)勵(lì)。通鏈常,縮慧可以間用概她率來飯描述兇不確法定性脂的大島小。某信縮慧息描危述的頑事件張狀態(tài)丑的出芬現(xiàn)概搭率越蔑小,謝其不著確定納性越秘大,倡其表吵達(dá)的奔信息爽量就茂越多旅,冗死余量雷就越慣少。信息撫熵信息菌熵用蔽來度漏量信輸息量村的大列小。壞對(duì)于饞單個(gè)委事件橫(如吃字符古)來朝說,握其信妹息熵破定義挨為:H(i)=鋪-搬lo部g2斧(P雨i)(bi恒t)(1)公式嫂(1)表傾示發(fā)濱生概由率為Pi的事慎件i所具鉆有的惕信息畢熵為H(善i),單位怠為bi娃t(比房誠(chéng)特)辟。2425對(duì)于撕一個(gè)穿消息傅隊(duì)列槐(如狐字符惑串)拆的信哄息熵造定義邪為:H(淹X)豎=改-川∑Pi×l責(zé)og2(Pi)=凳∑翠Pi×H控(i窩)(2)其中合,Pi表示稅某一箭事件i發(fā)生態(tài)的概混率。例如:有尚一字衡符串“ba每bb缺dc莫aa覽cb”包含a、b、c、d四種權(quán)字符伴,其灶長(zhǎng)度慘為10,字地符a、b、c、d分別沾出現(xiàn)臭了3、4、2、1次,揀則a、b、c、d在信費(fèi)息中燙出現(xiàn)尼的概兆率分香別為0.脾3、0.伯4、0.軌2、0.榮1,它哄們的獅熵分槐別為稼:H(飾a)炎=-滅lo貼g2(0市.3裁)≈瘦1.逗73形7(bi扮t)H(慎b)媽=-忘lo聚g2(0愧.4紛)≈抬1.縮慧32讓2(bi暮t)H(寺c)殺=-寫lo表g2(0廟.2滑)≈鬼2.證32匠2(bi母t)H(拖d)蹈=-薯lo塘g2(0示.1鉗)≈究3.鋼32生2(bi襯t)26每種骨字符慘的信晶息熵窯就是剛該字億符編叮碼所膜用的贏理想箭位數(shù)批(二報(bào)進(jìn)制闊)。整達(dá)條信饒息的貿(mào)熵就昆是表野達(dá)整壤個(gè)字坑符串反需要噴的位捷數(shù)(便這里篩用字霧符出據(jù)現(xiàn)的溝次數(shù)賓代替意概率因):H(扒X)曾=-室∑Pi×l雁og2(Pi)=H昌(a柿)×籍3+正H(司b)巨×4啟+H江(c阻)×停2+貌H(威d)宜×1=1損8.廚46委5(抹bi休t)若用AS緒CI顏I編碼滴,需傭要多每少bi厘t?272、編倚碼編碼啦實(shí)質(zhì)巧上是貞對(duì)要戶處理濃的源燈數(shù)據(jù)艘或源菌文件面按一洪定的粒規(guī)則搞進(jìn)行妄變換撕(映朝射)鍋,力具圖用白盡可帆能少貼的符朽號(hào)代胃碼來滿表示種較多唇、較歇長(zhǎng)的扭源符井號(hào)信侵息。掀編碼瘦方法栗中的終碼字舒(代凈碼)菌有固走定長(zhǎng)筑度和搞可變梁長(zhǎng)度涉兩種哄。3、壓后縮模環(huán)型模型候是規(guī)盯則和讀數(shù)據(jù)洲的集瀉合,誤即:己壓縮引算法=模型+編碼284、壓真縮、未還原壓縮階是指訂設(shè)法乓去掉漂部分樹或全擠部冗升余,米從而拖減少姻文件堂或數(shù)樂據(jù)所穴占的叉存儲(chǔ)園空間睛;還原資(解指壓縮腿)則瞞是指悅利用航相反奸的算堂法使傭文件朱或數(shù)掀據(jù)恢?jǐn)_復(fù)原庭狀。29306.川2.摩2無損籮壓縮不編碼1、Sh鍬an籃no餐n-伸Fa竟no編碼簡(jiǎn)稱吊為S-良F編碼趁,是椅一種危變長(zhǎng)方編碼枝,其熟基本憶思想怎是按橋信源里符號(hào)探出現(xiàn)修的概塊率大始小進(jìn)礎(chǔ)行排短序,蛋出現(xiàn)柔概率捆大的熄分配召短碼壺,反悅之則稼分配勾長(zhǎng)碼狼。具姨體編般碼過縣程如由下:(1)信德源符份號(hào)按著概率瓜遞減漆順序額排列轉(zhuǎn)。(2)把須符號(hào)悶序列棗分成敘上下債兩部陸分,羅使上竊下兩積部分際的概著率和訪相等司或接爐近相勿等。(3)對(duì)伯上部伏分子童序列悼編碼腹為“0”,相牽當(dāng)于雪左子候樹,瓜對(duì)下煤部分揪子序鋼列編達(dá)碼為“1”,相它當(dāng)于綿右子骨樹。(4)重炊復(fù)上權(quán)述步錄驟,云直到惹每個(gè)革子序駛列只吹包含纏一個(gè)垃符號(hào)秘為止筍。31舉例店:有牛信源圈字符前序列S為:aa嚼ab但bc豆ee床eh烏dd剩ab賠af嘗ff堂bd競(jìng)dd高gg棵hh話ab磚cc假ed脫ab值dg圓gh濃ha其長(zhǎng)疏度為40個(gè)字蔬符,貢由a、b、c、d、e、f、g、h共8種字?jǐn)U符構(gòu)哈成。球假設(shè)果在編匯碼之穴前,斬每種謝字符魄出現(xiàn)鬼的概趨率已逐由某趟種模卸型統(tǒng)俱計(jì)出象來,罩用<字符>-防<出現(xiàn)翠次數(shù)>來表蛛示,掉具體茂值分譯別為丙:a-臥8,b-摘6,c-贊3,d-餓7,e-綢4,f-悟3,g-剪4,h-睛532a帖-插8d攤-斧7b洲-煩6h裂-浸5e杯-幫4g無-斜4c雕-疤3f廣-蜜3a艘-糾8d異-樣7b判-雄6——彎—h紗-花5e終-榴4g課-彎4c板-境3f獄-斥3(a蛋)第一伐步(b荒)第二竭步解:首先究將信壘源符鉛號(hào)按退概率炮遞減流順序梯排列和,形限成圖營(yíng)(a)所怪示結(jié)晃果,忠然后巡壽,再畜把符贏號(hào)序縮慧列分弊成上稀下兩躁部分雨,使東上下貿(mào)兩部脫分的職概率設(shè)和相陶等或踏接近餡相等戀,形內(nèi)成圖協(xié)(b)所拖示結(jié)灶果。循其中獻(xiàn)上部膠分符份號(hào)序哲列概崇率和秀為21,編誤碼為0;下浪部分想為19,編妻碼為1。33最后晉再重襲復(fù)第奪二步繞,不強(qiáng)斷對(duì)癥子符嚴(yán)號(hào)序叮列進(jìn)副行劃杜分,發(fā)最后副得到碌一棵畜二叉行樹,餅如圖(c奏)所示寨。34最終躬得到唱的符汽號(hào)編縱碼分注別為沖:a-鑄00,b-露01搬1,c-奸11必10,d-瞎01駐0,e-梨10陽1,f-社11敬11,g-浩11教0,h-烈10邊0。信源掃字符雀序列S的編況碼總注位數(shù)L等于埋每種滴字符披編碼尿位數(shù)到與字會(huì)符出糠現(xiàn)次桌數(shù)乘馳積的呆和,即吧:L=克2×捧8+3×予6+4×壓3+3×宰7+3×計(jì)4+4×填3+3×壯4+3×聽5=11架8(位俘)如果剛直接裳用AS音CI豆I碼,休則要源用40自×8=32葡0位。傲因此炊,S-稻F編碼亮實(shí)現(xiàn)煤了數(shù)品據(jù)壓辭縮。352、Hu第ff會(huì)ma石n編碼其編糧碼思欲想與Sh零an攤no旦n-拿Fa夫no編碼脹方法覽基本敗一致宵,但煤構(gòu)造描二叉指樹的憶方法掃則相鏟反,波不是匠自上釋而下注,而疤是自次下而諷上、殲從樹禽葉到饞樹根笨生成脹二叉農(nóng)樹。誦具體姿編碼煩過程鴿如下穗:(l)將摧信源駛符號(hào)庫(kù)按概歉率遞峰減順疲序排睬列;(2)把俱兩個(gè)參最小捕的概霸率加遣起來洲,作特為新史符號(hào)遙的概鋒率;(3)重妄復(fù)步喝驟(1)和撕(2),古直到慈概率市達(dá)到“1”為止度;(4)在鬼每次鋒合并晉消息濱時(shí),雜將被績(jī)合并艷的消診息賦偉于“1”和“0”或“0”和“l(fā)”;(5)尋豬找從斷每一旬信源蓄符號(hào)駐到概輕率為“1”處的向路徑營(yíng),記番錄下怕路徑符上的“l(fā)”和“0”;(6)對(duì)儀每一遞符號(hào)須寫出粱從碼真樹的者根到公終結(jié)膝點(diǎn)的“l(fā)”、“0”序列羊。36例如灰,對(duì)廁于信字源其編死碼過僚程如享下:

x1x2x3x4x5x6X=

0.250.250.200.150.100.05最后趙得到愉的編苗碼為堪:x1–01,x2–10,x3煎-樹1何1,x4–00鑒0,x5驕-處00趴10,x6炭-恭00色11。其驅(qū)中x1、x2、x3的碼槍長(zhǎng)為2,x4的碼阻長(zhǎng)為3,呀x5、x6的碼些長(zhǎng)為4,平功均碼保長(zhǎng)為2.室45。0.順050.貢150.蔽450.糖55信源嗽符號(hào)宜及其泥概率留如下湖:求其Hu攪ff密ma鏡n編碼炕,信移息熵源及平古均碼恒長(zhǎng)。aa1a2a3a4a5P(a)0.50.250.1250.06250.062537Hu卸ff風(fēng)ma利n編碼烘體現(xiàn)透了統(tǒng)塘計(jì)編曠碼的飽思想東。Hu說ff幣ma贏n編碼席的基蒼本原亞理是件按信罩源符努號(hào)出尺現(xiàn)的共概率曉大小仙進(jìn)行揉排序植,出幟現(xiàn)概足率大帶的分國(guó)配短縮慧碼,夜出現(xiàn)夜概率嫁小的鮮則分運(yùn)配長(zhǎng)券碼。38393、算犧術(shù)編勿碼算術(shù)從編碼季也是挽一種頃信息賞熵編個(gè)碼方嘩法,血它用0到1之間導(dǎo)的一東個(gè)實(shí)筋數(shù)對(duì)仁輸入租的信夜息進(jìn)老行編液碼。櫻用到牢兩個(gè)連基本懶的參剃數(shù),侄一是姐信源吧符號(hào)象的概襖率,差二是亭信源扎符號(hào)庫(kù)對(duì)應(yīng)欺的編怪碼區(qū)家間。擦一般爐的信恰源符亦號(hào)集x可表撇示為犯:對(duì)于即一個(gè)悠給定樂的信鞠源符語號(hào)輸切入序慕列S=悅x1x2x3……xm,其乏中xi屬于屆信源去符號(hào)經(jīng)集X中的毛任意轉(zhuǎn)符號(hào)本,可蘆按以休下過冤程進(jìn)載行編駐碼:401)定寄義初促始區(qū)士間[0海,1),披表示門一個(gè)0到1之間遼的半廈開區(qū)云間,鋸并規(guī)貌定初術(shù)始概創(chuàng)率p0=0;2)根溪據(jù)信趕源中牢各符表號(hào)的娃概率戴值,為把[0換,1)區(qū)價(jià)間劃章分成N個(gè)子胳區(qū)間Q1,Q2,……,Qn,其必中:Qi=[允Li,Ri),Li=,Ri=Li+Pi,i=史1,賤2,……,N(3)3)設(shè)貸置輸罵入序伐號(hào)i的初乘值,i=掘1表示停開始請(qǐng)輸入磁第一巷個(gè)信得源符園號(hào)。414)當(dāng)扁輸入旺符號(hào)苦為xi(xi對(duì)應(yīng)遼信源巡壽符號(hào)粥集X中的厭第k個(gè)符寄號(hào))項(xiàng),可卡按以揪下公筑式定牌義新閥的子微區(qū)間Ii,并衰計(jì)算鎮(zhèn)區(qū)間淡長(zhǎng)度di。Ii=[時(shí)li,ri)(4哪)li=li-丹1+di-欲1×(5汁)ri=li-愉1+di-氏1×(6撒)di=ri-li(7竊)5)i=斃i+富1,如墻果還集有信覆源符則號(hào)未方輸入簽完畢但,則森轉(zhuǎn)第4)步繳繼續(xù)丘輸入耕下一尼個(gè)信雄源符沿號(hào)。戶如果播全部攝輸入摸完畢汪,則在當(dāng)前暢區(qū)間Ii=[怖li,ri)中的毛任意制數(shù)就運(yùn)是所腹需的消編碼跌。42例:垃有四搞個(gè)符離號(hào)a1、a2、a3、a4的信命源,慌其對(duì)玻應(yīng)概鈔率分神別為0.巴5、0.兵25、0.挪12料5、0.收12默5。如浪果輸生入序啞列為S=a2a1a3a2a4……。根涌據(jù)以倚上編盡碼過雞程,威得如冊(cè)下結(jié)奔果:43從以玻上的昂編碼點(diǎn)過程頂可以際看出飽以下閣幾個(gè)薪問題衡:1)算混術(shù)編浙碼器霉對(duì)整漲個(gè)消耗息只嫁產(chǎn)生爬一個(gè)庸碼字潑,這她個(gè)碼潮字是摧在間行隔[0源,盛1)中的覺一個(gè)歡實(shí)數(shù)棚,因輛此譯懷碼器戰(zhàn)在接腥受到欺表示欠這個(gè)勒實(shí)數(shù)緒的所休有位緞之前晶不能鏟進(jìn)行映譯碼極。2)齒運(yùn)算詳中出地現(xiàn)溢丹出是灘一個(gè)飽明顯諷的問戴題,由但多問數(shù)機(jī)箱器都飲有16位、32位或訂者64位的漆精度繳,因贈(zèng)此該兄問題糧可使纖用比臨例縮籮放方號(hào)法解持決。3)算喜術(shù)編備碼也斤是一費(fèi)種對(duì)女錯(cuò)誤借很敏駕感的均編碼既方法州,如撐果有柜一位或發(fā)生挨錯(cuò)誤晉就會(huì)捆導(dǎo)致載整個(gè)架消息煌譯錯(cuò)券。444、行貿(mào)程編紡碼行程暑編碼茫(RL癢E)通森過統(tǒng)船計(jì)信統(tǒng)源符蒸號(hào)中訓(xùn)的重藍(lán)復(fù)個(gè)王數(shù),古并以<重復(fù)吹個(gè)數(shù)><重復(fù)榜符號(hào)>格式寨來編剖碼。宰適用蠢于壓色縮包宿含大營(yíng)量重銹復(fù)信尚息的掙信源氧。其起基本噸思想俊是:虹按行除存儲(chǔ)柔一個(gè)萍顏色弦值和留相同腸色值勉的像尿素個(gè)飛數(shù)。舊如下何圖。(a)圖像示例(16×8像素)00000000000000000011111111111000001000000000000000100000000000000010000000000000001111111111100000000000000000000000000000000000(b)示例圖像的像素值(16×8像素)連續(xù)相同色塊圖像與像素值示例16020111302011130201113020111302011130160160(c)RLE編碼45說明涼:RL務(wù)E壓縮才編碼蚊尤其畜適用凈于計(jì)學(xué)算機(jī)憐生成絡(luò)的圖蘭像,暫對(duì)減排少圖粘像文泡件的勵(lì)存儲(chǔ)夏空間伯非常刺有效塵。然成而,RL翅E對(duì)顏惰色豐唉富的幣自然鬧圖像郊就顯議得力驢不從識(shí)心,允如果逗使用RL謹(jǐn)E編碼羨方法壇,不醒僅不娛能壓謠縮圖伴像數(shù)暴據(jù),葬反而擊可能柜使原怨來的碎圖像斜數(shù)據(jù)晉變得斑更大哀。465、詞哪典編體碼詞典要編碼蔑主要雙是利化用編費(fèi)碼數(shù)撥據(jù)本衡身存堂在字仁符串倍重復(fù)虎特性鞏來實(shí)些現(xiàn)數(shù)吩據(jù)壓水縮的麻。算斑法的書核心禽就是瞞如何尋動(dòng)態(tài)腿地形銀成詞遵典,釋以及堵如何阿選擇睬輸出統(tǒng)格式疑以減耕小冗相余。顫詞典雕編碼阻又可伸分為倘兩類壞:第一翅類詞柴典編壇碼的院思想是:購(gòu)查找孝正在展壓縮變的字樸符序拜列是圓否在脅以前謠輸入摩的數(shù)陵據(jù)中峽出現(xiàn)蜓過,璃然后還用已訪經(jīng)出霉現(xiàn)過敞的字順符串詞替代動(dòng)重復(fù)背的部即分,榴并將傍指向違重復(fù)偷字符栗串的給指針撲作為霞輸出侄編碼童。指針P指向了重復(fù)字符串“abc”,所以,當(dāng)再次出現(xiàn)相同字符串時(shí),則輸出指針P。47第二謠類詞牙典編做碼的曬思想是:置從輸仿入的控?cái)?shù)據(jù)稻中創(chuàng)能建一隸個(gè)由楚短語謊組成乳的“編碼慌詞典”,編鄰碼數(shù)伸據(jù)過磚程中搬當(dāng)遇戰(zhàn)到已芽經(jīng)在共詞典洲中出喬現(xiàn)的“短語”時(shí),怪編碼己器就忠輸出顛這個(gè)暖詞典茅中短牛語的“索引冶號(hào)”,而港不是演短語囑本身株,如蚊下圖喉。486.蛛2.們3有損席壓縮鑰編碼裙介紹有損浮數(shù)據(jù)小壓縮暫編碼優(yōu)方法旱通常慣用于猛對(duì)靜看態(tài)圖盟像、短音頻陽以及跡視頻翼等多棄媒體睜信息天的編掘碼壓色縮,大這些察多媒蛇體信牌息大刺多數(shù)蒸是通釋過對(duì)找模擬集信息鑄的數(shù)衰字化買(采蘿樣與塵量化叔)而習(xí)得到頭的。1、預(yù)娘測(cè)編妄碼1)預(yù)測(cè)堤編碼開的基繩本概養(yǎng)念預(yù)測(cè)栽編碼久是數(shù)缸據(jù)壓趨縮的摸重要銅技術(shù)撕原理膽之一吳,它箱是根寬據(jù)離僚散信凡號(hào)之蔥間的廉空間杏或時(shí)文間相竄關(guān)性捧,利喇用前盞面的魚一個(gè)盟或多踢個(gè)信日號(hào)對(duì)懶下一獻(xiàn)信號(hào)顫進(jìn)行賭預(yù)測(cè)熊,然丑后對(duì)屋實(shí)際腫值和連預(yù)測(cè)羽值的及差進(jìn)迎行編禍碼。枝常用票的預(yù)懸測(cè)編看碼方梢法有DP剪CM(差休分脈國(guó)沖編村碼調(diào)臣制)莫和AD昨PC廚M(自激適應(yīng)盈差分川脈沖赤編碼飲調(diào)制介)等匠。492)DP電CM——差分傳脈沖珠編碼DP奴CM:Di每ff把er仰en虜ti竹al頸P真ul大se王C挑od競(jìng)e聽Mo恩du猴la祝ti蹲o(hù)n,差血分脈刺沖編虎碼調(diào)報(bào)制,用采率樣量股化后綢的樣稀本值惕與預(yù)慣測(cè)值村之間巡壽的差危值來擺編碼。原就理如肆下圖韻所示透。s(騎k)是PC川M樣本璃值,se(k迷-1汽)是s(辰k)的預(yù)薄測(cè)值問,d(皮k)是差旨分信找號(hào),巨即d(塑k)果=吳s(傭k)默-頂se(k輕-1傘)。I(適k)是差拿分信寫號(hào)d(姜k)的量勿化值談,st(k未)是重朗構(gòu)信拿號(hào),現(xiàn)是由胞逆量夜化器庭產(chǎn)生該的量棕化差鳳分信概號(hào)與叼對(duì)過沈去樣扮本信憐號(hào)的論估算撞值se(k限-1睛)求和晴得到季,以啦作為價(jià)預(yù)測(cè)省器確沸定下低一個(gè)貧信號(hào)衫估算蔥值的蛙輸入返信號(hào)樓。原濱理P2專05503)AD扔PC碧M——自適唱應(yīng)差舒分脈豎沖編予碼AD傅PC矛M是自找適應(yīng)樓量化阻和自陽適應(yīng)志預(yù)測(cè)顯方法顛的總逼稱,議是對(duì)DP庭CM方法閘的進(jìn)絡(luò)一步今改進(jìn)蠟,通嫌過調(diào)斃整量肆化步劍長(zhǎng),碑對(duì)不餅同頻析段設(shè)灶置不都同的表量化憶字長(zhǎng)粗,使完數(shù)據(jù)維得到暴進(jìn)一貝步的緣瑞壓縮勾。自適棒應(yīng)量隸化就個(gè)是使既量化功間隔驕大小津的變梁化自鎮(zhèn)動(dòng)地渡去適布應(yīng)輸沙入信艙號(hào)大州小的接變化坦。根據(jù)揪信號(hào)款分布剖不均斤勻的類特點(diǎn)蒸,使灣系統(tǒng)襪具有搶隨輸憤入信拌號(hào)的慕變化艦而改小變量汁化區(qū)討間的跨大小衫,以刺保持原輸入登量化上器的渠信號(hào)揚(yáng)基本智均勻賺的能劫力。51下圖脈給出頸了反曬饋?zhàn)詴尺m應(yīng)繼的基傭本原義理籍。522、變頸換編很碼先對(duì)牌信號(hào)淡進(jìn)行羽域變膛換,盞以尋牌求更桌大的龜信號(hào)墻獨(dú)立判性,吐減少擋相關(guān)否性。阻然后賺再對(duì)扔變換勺后的浮信號(hào)藏進(jìn)行稻采樣經(jīng)和量幅化編知碼。侵?jǐn)?shù)據(jù)慈編碼雅過程何分為群三步夕,即變換使、變仰換域壇采樣杰和量惑化編甚碼。如芝下圖徐所示構(gòu)。常用即的變水換有KL潛T、DC煌T、WH揚(yáng)T以及WL炒T。531)KL旨TKL幣T(Ka脅rh胃un休en鑰-L糞oe宜ve侄T糧ra突ns糠fo筋rm)通美常稱倚為K-耗L變換文,亦咳稱主容要成撓分變氧換,基是一關(guān)個(gè)離觸散變受換。墊用一辦組不血相關(guān)得的系萬數(shù)來扶表示泳連續(xù)炒信號(hào)旺,實(shí)絮現(xiàn)正療交變正換。揚(yáng)是失靜真最簡(jiǎn)小的第一種勁變換望,故鎖稱作靜最佳鼻變換賴。2)DC牲TDC曉T(Di詠sc逝re汽te揚(yáng)C圣os瘦in澇e樹Tr蠅an是sf腸or詢m)是窩離散司余弦攝變換昆的簡(jiǎn)鍵稱。胃對(duì)于纏圖像巡壽編碼越來說美,DC貸T先將昨整體胳圖像田分成巖若干襯個(gè)N涂x窯N的像刊素塊課,然層后每朋個(gè)N塔x賣N像素季塊逐黑一進(jìn)紫行DC嚼T變換易。54DC鍵T變換體公式喘如下孟:其中弱:N為所播劃分辯圖像近方陣透的行眼列數(shù)牧,一慕般N=嶺8;x、y:原節(jié)圖像古方陣謙內(nèi)某樣個(gè)數(shù)熔據(jù)的找坐標(biāo)燥位置傾,取妖值為0~N-默1;f(償x,票y)代表撥原圖章像數(shù)壞據(jù)方懂陣內(nèi)潑的某妻個(gè)數(shù)均值;u、v:DC始T后矩奪陣內(nèi)磚某個(gè)遣數(shù)值閃的坐狀標(biāo)位帝置,古取值薯為0~N-齡1;C(突u,種v)代表DC洗T變換好后矩塵陣內(nèi)瘦的某筐個(gè)數(shù)撥值;當(dāng)u=在0且v=羅0時(shí),E(遷u)歷=造E猛(v帳)初=達(dá)1/鴉1.圍41摟4;當(dāng)u>言0或V>紡0時(shí),E(荒u)孩=意E繩(v閣)芳=難l。DC指T逆變午換公扭式:553)WH捷TWH掉T(Wa底ls股h-縮慧Ha突da貸ma猜rd闖T音ra駕ns旦fo飄rm)又更稱哈架達(dá)瑪愿特變術(shù)換,弓這是創(chuàng)一種默有效帖地去左除噪搏波的較方法鑰?;靖K枷胱矠椋簩?duì)于晌圖像崗壓縮令,首妻先將閣輸入拋值按4鉆x口2分成問小塊厭,分舅別進(jìn)斃行實(shí)添時(shí)快鑼速哈次達(dá)瑪沖特變片換。瓦圖像瞎經(jīng)變風(fēng)換后矮,轉(zhuǎn)騾換成簡(jiǎn)相應(yīng)乒成分控的系畏數(shù),虧這些鎮(zhèn)系數(shù)糟分別昌代表菠直流高分量杯、水茂平方隸向細(xì)洪節(jié)和撞色度斑分量越、垂笑直方饒向細(xì)沿節(jié)、午斜方施向細(xì)染節(jié)及橡色度肉分量楊等,哀而噪粘波變除換后連均勻蔽散在徐各系盤數(shù)中勸。這屋樣就拿能更歲有效個(gè)地區(qū)界分出睛信號(hào)芒和噪猴波,掛從而帳達(dá)到低更有怕效地威進(jìn)行烤自適蒼應(yīng)降系噪的役目的刺。564)WL師TWL交T(Wa密ve騰Le煙t普Tr餐an笨sf呼or近m)又察稱小悉波變目換,背是近挑年來兔新興蝦的一門種變根換方鉤法,積解決侮了較此好地夾解決衡突變漆信號(hào)拿與非威平穩(wěn)尺信號(hào)垃的問叛題。儲(chǔ)是空耽間(扭時(shí)間菌)和危頻率冠的局反部變記換。小波匆變換拌的基本犁思想是將尤信號(hào)扮展開瀉成一膠族基庸函數(shù)妨的加黃權(quán)和鄉(xiāng)豐,即犁用一哥族函估數(shù)來品表示某或逼頃近信含號(hào)(或函槳數(shù)),這荷一族株函數(shù)嗎是通規(guī)過基撐本函趁數(shù)的焦平移鐮和伸富縮構(gòu)悶成的畫。573、混垃合編稠碼混合曠編碼附不是抵一類疤原理饑性編灣碼方撤案,多是兩尼種或璃兩種贊以上次相關(guān)餃編碼拾方法膽優(yōu)點(diǎn)英與特遲長(zhǎng)的盜混合略應(yīng)用必。比如趕在MP把EG和JP慌EG標(biāo)準(zhǔn)阿中,這都混染合應(yīng)事用了啟不同玻的編詞碼方揚(yáng)法,微從而汁實(shí)現(xiàn)棕較為陷理想渡的編坦碼壓街縮效隸果。584、其昨它編丸碼主要戒包括規(guī)分形湊編碼風(fēng)、矢寺量量乘化編嘩碼、倡子帶丈編碼要等獨(dú)托具特決色編患碼方騰法。1)分削形編除碼分形西的概哨念:分高形指墾某種峰形狀蕩(或概結(jié)構(gòu)蹦)的徑一個(gè)在局部后或片慢斷,倦它可益以有魄許多艇種大若小、浸尺寸宗的相啟似形榮。分形敬編碼是一主種以槽分形冤幾何派學(xué)為畏理論徐基礎(chǔ)變的編許碼方舟法,順?biāo)ㄓ梅指苄螏诇喓沃凶屪韵嗫袼频氖性砑o(jì)來實(shí)號(hào)現(xiàn)數(shù)鄉(xiāng)豐據(jù)壓藍(lán)縮的交。首裹先對(duì)況把一嚼幅數(shù)憶字圖拋像,什通過傍一些嚇圖像移處理?xiàng)壖夹g(shù)輩,然續(xù)后在搜分形得集中眠尋找驕各子榜圖像勤之間燭的相媽似性劉,其氣壓縮靜比超殃出經(jīng)棚典編志碼方印法近3個(gè)數(shù)只量級(jí)廁。592)矢著量量蔬化編恢碼矢量雨量化陜編碼幟利用汽相鄰銷圖像胡數(shù)據(jù)訴間的富高度努相關(guān)鑼性,白將輸惕入圖靜像數(shù)厘據(jù)序毛列分目組,完每一顏組由n個(gè)數(shù)干據(jù)構(gòu)組成一桶個(gè)N維矢郵量,賄一起杯進(jìn)行僵編碼疏,即沈一次羊量化伏多個(gè)瀉點(diǎn)。3)子也帶編詢碼子帶守編碼版技術(shù)榮是一本種高閃質(zhì)量懲、高吳壓縮貍比的聞圖像訴編碼紐奉方法帖。其基本澆思想是,泥依據(jù)盈語音蔽和圖監(jiān)像信踏號(hào)可電以劃鴿分為呆不同申的頻用域段翠,而肝人眼瓜對(duì)不迷同頻徹域段舞的敏壯感程貫度不縫同的庭特性景,將文要壓辮縮的笨信息聽分離跪成高裂低不臂同的刻兩個(gè)所頻帶釘(子河帶)的,再秧根據(jù)遣頻帶驅(qū)的特鞏性分狗別進(jìn)謙行量占化和騾編碼蘋,完拍成對(duì)瞧信息擋的編阿碼壓角縮。練習(xí)數(shù)據(jù)久壓縮定可分歸為兩你種類偷型:蜻一種哭叫做樸(扮),錫另一剪種叫番做(倉(cāng))。6061在數(shù)宴據(jù)壓口縮方頓法中,有損嘉壓縮趕具有(該)的特挎點(diǎn):A.壓縮膠比大,不可洋逆B.壓縮柄比小,不可趟逆C.壓縮熱比大,可逆D.壓縮彩比小,可逆衡量捕數(shù)據(jù)趟壓縮疏技術(shù)固性能炭好壞辯的重榮要指茂標(biāo)是塵()魚。(1)壓蘋縮比駐(2)標(biāo)捆準(zhǔn)化石(3)恢拳復(fù)效癥果匪(4)算幣法復(fù)酸雜度A.(1)(3)B.(1)(2)(3)C.(1)(3)(4)D.全逐部62636.穩(wěn)3棉J授PE趁G靜止糖圖像學(xué)壓縮灣標(biāo)準(zhǔn)6.死3.驕1茄J彎PE役G概述JP減EG是一達(dá)個(gè)適詠用于刮彩色榨和單緩色、論多級(jí)遠(yuǎn)灰度舉、連騰續(xù)色抹調(diào)的伶靜止曾數(shù)字信圖像秩的壓豪縮標(biāo)禿準(zhǔn),夾它定仰義了府兩種詞基本止的壓竊縮算寬法:一種套是基于DP梳CM(差分嘉脈沖騰編碼厚調(diào)制)及Hu方ff釘ma鞋n編碼(或算占術(shù)編斗碼)的無失篩真壓帳縮算蚊法。壓房誠(chéng)縮此叢較小粱;另一涂種是基于DC虜T(離散城余弦果變換)的有失摧真壓盾縮算句法,壓亞縮比筋可以機(jī)很大斥,這見種壓僅縮算界法又加可分暈為基釣本和論增強(qiáng)貝兩種嚇系統(tǒng)己。646.橫3.暫2無失平真壓??s為了鑄實(shí)現(xiàn)曠無失盾真壓慚縮,JP逮EG選擇齡了一死個(gè)簡(jiǎn)休單的遞空間息線性堪預(yù)測(cè)羽算法——DP移CM,具摸體編擠碼處搞理過馬程如調(diào)圖7-侄16所示嬌。656.指3.近3有失毅真壓梳縮JP慰EG的有型失真雜壓縮宏算法偏是基暴于DC鎮(zhèn)T變換笑和Hu竟ff陶ma蝕n編碼藝的,嗎具體撇壓縮披過程歡如圖至所示祝。也就辟是說俗,有坡失真詠壓縮飲經(jīng)①喝顏色腳模式偽轉(zhuǎn)換季及采皇樣,趁②DC坊T變換憐,③架量季化,鐘④照編碼等4步實(shí)栽現(xiàn)。661、顏察色模尚式轉(zhuǎn)毒換及廉采樣JP顛EG采用劈燕的是YCbCr色彩額系統(tǒng)洪。先碎把RG剩B顏色患模式芒圖像息數(shù)據(jù)拋轉(zhuǎn)換蘇為YCbCr顏色歸模式嘗的數(shù)惕據(jù)。Y代表蠅亮度綢,Cb和Cr則代裳表色薯度、女飽和釋度。蒜通過州下列價(jià)計(jì)算艷公式華可完縱成數(shù)叮據(jù)轉(zhuǎn)陪換。Y感=叛0.熔29紡90嘆R+非0.雷58興70庭G+工0.呼11邪40寨BCb=論-0猜.1插68渡7R辟-0錦.3偵31修3G有+0舅.5口00棋0B策+1罵28Cr=鬼0.鋼50蹦00賺R-朋0.呈41競(jìng)87銹G-質(zhì)0.項(xiàng)08旗13風(fēng)B+打12脅8672、DC柏T變換利用DC貓T變換斑可將茅一組抱光強(qiáng)藝數(shù)據(jù)和轉(zhuǎn)換才成頻瞇率數(shù)潤(rùn)據(jù),猜以便胞得知筑強(qiáng)度收變化討的情攝形。兼根據(jù)DC書T變換月的要丙求,怎先將景原始嗚圖像零數(shù)據(jù)只分成洪若干菠個(gè)N驢x躍N數(shù)據(jù)祝單元燥矩陣亮,例凡如,8榆x萬8矩陣穩(wěn)。此盡時(shí),陜具體齊的DC跌T變換武公式分可具剝體化寬為:相應(yīng)炭地,客解碼道時(shí)所斗用的伍逆變章?lián)Q公芬式為惹:注:您各參粱數(shù)的買意義濃參見傻前面況的DC擦T變換聽。683、量葉化量化港是多刑對(duì)一祝映射,其作橋用是乎在保租持一償定質(zhì)精量前錦提下訊,丟請(qǐng)棄圖枕像中蠟對(duì)視膽覺效退果影飄響不棟大的晃信息榜。量股化是卡造成DC鑼T編碼播信息崇損失五的根抖源。JP棵EG標(biāo)準(zhǔn)乞中采婚用線芝性均惑勻量姥化器焦,量萄化過設(shè)程為蓋對(duì)64個(gè)DC安T系數(shù)C(μ,ν)除以瓦量化脈步長(zhǎng)未并四娛舍五款入取架整。識(shí)量化迫步長(zhǎng)系由量把化表貸決定競(jìng),量涌化表產(chǎn)元素符因DC亂T系數(shù)奮位置錫和彩啊色分曲量的齡不同庫(kù)而取客不同盟值。具潮體量昂化公翁式可哪表示涂為:Cq(μ,ν)=蠶I乏nt郊eg屋er弟[C訂(μ,ν)/畜Q(μ,ν)]其中蠶,Q(μ,ν)表或示量晚化表柿中的其某一權(quán)元素筑;Cq(μ,ν)表示香量化尖后的DC洞T系數(shù)卵。69JP踩EG標(biāo)準(zhǔn)密給出礦了推組薦的兩量化撕表(鬧如下猶所示補(bǔ))欄,與DC針T變換戶系數(shù)態(tài)一一壓對(duì)應(yīng)草,用注作編筆碼器行的一爹個(gè)輸議入。孕量化何表中娛元素誰為1到25堂5之間綢的任虎意整吳數(shù),么其值匯規(guī)定額了其危所對(duì)湊應(yīng)DC嶺T系數(shù)橡的量疏化步捎長(zhǎng)。亮度量化表Q色度量化表Q704、編隆碼包括DC系數(shù)楚編碼罵、AC系數(shù)紫編碼掉和熵因編碼呈三部籠分。1)DC系數(shù)枕編碼經(jīng)過DC園T變換傷后,誼低頻靜分量躍集中皮在左效上角泄,其歉中C(汪0,另0)(即府頻率遙矩陣縮慧的第窩一行施第一返列元奸素)龍代表位了DC系數(shù)搖,即8瘡x嬌8子塊進(jìn)的平災(zāi)均值結(jié)。由于料圖像捧中相批鄰塊扮之間鼠有很它強(qiáng)的仗相關(guān)誘性,JP抹EG標(biāo)準(zhǔn)源對(duì)DC系數(shù)動(dòng)采用DP暴CM編碼牲方法苗,即斬對(duì)相夫鄰的8勉x弓8像素僻塊之額間的DC系數(shù)袍的差雜值進(jìn)迅行編漲碼。也就矩是:DC碼=D嫁Ci-D振Ci-縮慧1,i代表趙圖像慎塊的鉤編號(hào)苦。712)AC系數(shù)虧編碼DC鐮T系數(shù)盞矩陣邀中有63個(gè)元霜素是縮慧交流爪(AC)系通數(shù),旅為了罰保證增低頻橫分量撞先出排現(xiàn),我高頻板分量妨后出圍現(xiàn),喬對(duì)這63個(gè)元雜素采項(xiàng)用如清右圖犬的“Z”字形悟(Zi磁g-夢(mèng)Za減g)順序縮慧排列閑,并未采用但行程初編碼億進(jìn)行蠶壓縮貞。圖7-227263個(gè)AC系數(shù)聞行程埋編碼椒的碼財(cái)字用易兩個(gè)哪字節(jié)邪表示傲,其愈中第落一個(gè)鳥字節(jié)置的高夠四位謠記錄鬧兩個(gè)及非0值之鹿間連膛續(xù)0的個(gè)逢數(shù)(汽最多駐可記抗錄16個(gè))五,第換二個(gè)次字節(jié)嘴記錄桃下一綿個(gè)非0系數(shù)去的實(shí)閣際值街。如翠圖7-川23所示洲。最剖后的斷編碼婚結(jié)果蓄稱之屑為AC碼。圖7-23733)熵宗編碼為了家進(jìn)一將步壓鮮縮數(shù)握據(jù),趙需要候?qū)C碼和AC碼再難做基俯于統(tǒng)琴計(jì)特余性的協(xié)熵編純碼。踐熵編膛碼方腐法有亦:Hu庭ff卡ma領(lǐng)n編碼擔(dān)和自缺適應(yīng)箭二進(jìn)吹制算稍術(shù)編好碼。746.韻4灣M棗PE坊G運(yùn)動(dòng)怖圖像敘壓縮券標(biāo)準(zhǔn)6.岔4.滑1看M慶PE茅G概述MP貢EG是IS嗽O(shè)指定踢的專越門用穗于運(yùn)食動(dòng)圖勝像壓襯縮的叨一個(gè)園系列汗標(biāo)準(zhǔn)否,其觀中包揮括MP琴EG碰-1、MP詢EG配-2、MP同EG促-4、MP套EG般-7以及MP績(jī)EG誼-2撫1等具狗體標(biāo)臟準(zhǔn)。風(fēng)其中MP哨EG鋤-1是視呀音頻文壓縮義的基鈴礎(chǔ)標(biāo)維準(zhǔn),罵包括MP犯EG江-1視頻炒、MP排EG槐-1音頻稅和MP拼EG走-1系統(tǒng)苦三大夢(mèng)部分且。756.事4.槍2促M(fèi)狗PE驢G-奏1視頻1、MP樸EG東-1的編上碼技用術(shù)①對(duì)亮啊度與盒色差歪信號(hào)姻進(jìn)行浴采樣印,減味少數(shù)辦據(jù)量玻;②惠采用刪運(yùn)動(dòng)期補(bǔ)償毒技術(shù)渴,減川少幀典間冗稈余度曲;③隔采用駐二維DC寬T變換忙,去席除空鍛間相株關(guān)性偶;④旗對(duì)DC唯T分量極進(jìn)行哪量化換,舍給去不張重要洽的信靠息,刑將量續(xù)化后DC切T分量齊按照營(yíng)頻率儉重新材排序乞;⑤閃將DC捏T分量櫻進(jìn)行些變字逐長(zhǎng)編史碼;⑥拼對(duì)每貸數(shù)據(jù)濤塊的己直流止分量清(DC)進(jìn)頌行預(yù)樹測(cè)差攀分編燒碼。76具體提編碼燥過程距如圖7-意24所示餓。輸善入的烤視頻廈序列鈔先進(jìn)鞠行預(yù)滲處理母(插演入、直濾波胡),惱然后塌用運(yùn)姻動(dòng)估搞計(jì)來望幫助座建立憤當(dāng)前鍵圖像淚和已悉傳送慢圖像艘的預(yù)洲測(cè)器物。77解碼勒器完成才對(duì)變暖長(zhǎng)編鄰碼的廢解碼譽(yù)功能港,通驅(qū)過逆堅(jiān)量化池和逆DC挑T變換密,實(shí)托現(xiàn)對(duì)釘編碼窗數(shù)據(jù)領(lǐng)的重控構(gòu),女再與羽圖像炎預(yù)測(cè)爬器結(jié)困合形怨成當(dāng)我前圖樂像(育也為餐以后云接收橡到的干圖像鑒作預(yù)凍測(cè))島,經(jīng)尋過后調(diào)處理拳(插孔入和不濾波脾)得立到結(jié)塞果圖嚷像,妖實(shí)現(xiàn)煙視頻描輸出鋪。圖筐下圖遮給出歪了MP迎EG蔥-1解碼愁過程叔示意近。圖7-25782、MP盛EG勒-1的幀跟類型MP撥EG霉-1將幀侮率為30箭fp炎s或25灣fp姐s的幀夏序列瓜圖像器以三兵種類紐奉型的泰圖像溪格式鬧表示械,如醉圖7-窄26所示晝。其中肺:I表示級(jí)幀內(nèi)紛圖,其對(duì)信息似由自霉身畫貢面決爺定;P為預(yù)卸測(cè)圖,它涌是由耽幀內(nèi)廈圖I或預(yù)焦測(cè)圖P由前留向預(yù)偷測(cè)方沿法產(chǎn)虎生,過對(duì)其出預(yù)測(cè)撕誤差封有條蓋件地騰傳送電;B為插棕補(bǔ)圖,它螺可根駐據(jù)前錦面和跨后面齒的雙濱向預(yù)隱測(cè)產(chǎn)緒生,爬增加B圖的噸數(shù)目苗會(huì)減酷少參紡考圖I與參禮考圖P之間歇的相馬關(guān)。爽對(duì)提吸高壓哀縮比月有益題而對(duì)次圖像醬質(zhì)量欲有損授失。圖7-2679I幀圖茄像采編用幀另內(nèi)編膨碼方打式(JP旁EG),莫主要獲用于磁接收逮機(jī)的蛇初始?;捅樾诺澜叩墨@雜取以偽及節(jié)嗚目的壺切換搞和插桶入,嚼周期喂性出全現(xiàn)在潤(rùn)圖像佳序列甜中的無,出啄現(xiàn)頻換率可勇由編齒碼器緩選擇頃。P幀和B幀圖白像采棉用幀禽間編闊碼方指式,P幀圖扭像中丟可以昂包含嬌幀內(nèi)泊編碼俱的部俗分,惠也可喬以是吉幀內(nèi)片編碼姐。B幀圖昨像采歉用雙駕向時(shí)肝間預(yù)屆測(cè),脾大大菊提高籃壓縮呆倍數(shù)彼。從壓香縮的緊程度變來看梳,I幀的壺壓縮只率最卵??;P幀得惕到了朝較大伶的壓董縮;儲(chǔ)而B幀的彎壓縮摟率是蜜最大紐奉的,間這也索是使弊得B幀不喝能作板為預(yù)薄測(cè)基雹準(zhǔn)的求原因抄。803、運(yùn)趟動(dòng)補(bǔ)透償運(yùn)動(dòng)級(jí)補(bǔ)償授是一猜種幀枕間編肥碼的培方法科,其養(yǎng)原理拾是利在用幀頌間的個(gè)空間奏相關(guān)室性,堡減小隆空間型冗余既度。倚實(shí)現(xiàn)急幀間魚編碼描的方納法是兩運(yùn)動(dòng)賣估計(jì)陜和運(yùn)栽動(dòng)補(bǔ)拍償。甜圖7-楚27圖示瀉了這近一過糟程。81實(shí)際捉上,品在做住運(yùn)動(dòng)醋估計(jì)耗和運(yùn)解動(dòng)補(bǔ)蠻償時(shí)缸,是袖以16啦x拖1進(jìn)6的塊足(也罰稱為毅宏塊貪)逐裝個(gè)進(jìn)宇行的燒,如喪圖7-找28所示券,這卵是將議當(dāng)前缸幀劃姿分為16柳x臭1此6的塊辛,各中塊在X和Y方向敲上的秋寬度寬分別滴記為wx和wy。對(duì)膚每一鼓塊在鑒過去蕉幀中睬大小塊為(N+匯2wy)x(N+托2wx)的勿范圍彎內(nèi)進(jìn)僵行搜唱索,攏以求于得最邁優(yōu)匹谷配,限從而休得到銹運(yùn)動(dòng)忠矢量役的估肥值(dx,dy)。賞如圖7-莖29所示療。826.撈4.祖3巷M盲PE撕G-保1音頻1.包編、播解碼琴思想下面萄給出逝的是MP鏟EG盲-1音頻刷編碼剪系統(tǒng)霧的結(jié)喪構(gòu)示噴意圖芹,其姜中圖逢(a)為乒編碼涼器示吼意,莊圖(b)為跌解碼繁器示計(jì)意。832.幫心理池聲學(xué)然模型MP倡EG姿-1音頻井編碼鑼過程袍中用泰到了“心理維聲學(xué)蝦模型”,這揪是為按了使史編碼代符合盛人的衛(wèi)聽覺欣系統(tǒng)饑特點(diǎn)肌。人冶的聽烘覺系強(qiáng)統(tǒng)對(duì)障不同濃頻率答音頻顏信號(hào)盼的敏庸感度借、不便同頻庸率處精的噪劣聲容戰(zhàn)忍度查有著波很大桑的差片異。冊(cè)通常搏把“一個(gè)貸音頻父信號(hào)膊可使劇人的宿聽覺石系統(tǒng)胸感覺污不到耕另一遣個(gè)音幻玉頻信撥號(hào)的甩存在”的現(xiàn)逮象稱侍為音蜂頻信權(quán)號(hào)的馳掩蔽扛特性鳳。心理軟聲學(xué)性模型疲是為喊計(jì)算扮掩蔽僵特性濤而設(shè)然計(jì)的賄,MP福EG褲-1標(biāo)準(zhǔn)礦中,附推薦洪了模移型Ⅰ和模嘗型Ⅱ兩個(gè)垃心理差聲學(xué)吐模型擇。心穩(wěn)理聲侄學(xué)模至型Ⅰ通對(duì)寺頻率抓的分糞析,態(tài)得到墓聲音曾信號(hào)牧和噪藥聲的翁成分肌,并蒸且求召得掩逮蔽閾閃值,軟最后要得到陸子帶眠的信肝號(hào)掩塘蔽比樓;聲踏音心憐理學(xué)正模型Ⅱ從能授量入宵手,挽運(yùn)用激卷積葉等工腔具,咳也可萌得到觀信號(hào)渴的掩觸蔽比病。843.爹三層墾編碼根結(jié)構(gòu)MP強(qiáng)EG猛-1音頻等編碼讀標(biāo)準(zhǔn)貝構(gòu)造楊了一刻個(gè)通獲用的紅編碼婦系統(tǒng)糖,分降為三廣層:1層(La臣ye訴r殲1)、2層(La音ye璃r折2)和3層(La挖ye牧r派3),傭?qū)哟我u越高韻,其寬性能棟和復(fù)肌雜度黃也越梅高。1)層1是MU脆SI喇CA勢(shì)M(Ma突sk魔in博g稼pa誼tt茂er隸n眉ad帶ap練te脂d涉Un漏iv責(zé)er場(chǎng)sa訴l醋Su組bb霉an歉d溜In版te焦gr其at賠ed美C永od街in疾g以An袋d夾Mu員lt伯ip璃le如xi叉ng,自嗚適應(yīng)陽掩蔽場(chǎng)模式繭的通蛋用子堪帶綜襪合編弓碼和耐復(fù)用扮)編碼哭方案的簡(jiǎn)銳化版懂本,辟編碼聰器最匆簡(jiǎn)單豈,壓竹縮比徒較小兇,編碼務(wù)器的屋輸出冠數(shù)據(jù)小率為38映4折Kb澡ps。是恢適合溜于家謠庭數(shù)澡字磁傻帶錄掛音、資本地廣硬盤爭(zhēng)、磁蓄光盤銹等不閘要求除很低吐碼率嚷的應(yīng)鹿用。852)依層2編碼址器的復(fù)淋雜程萍度屬珠中等鄰,使醬用了便更精項(xiàng)確的家量化轟,編碼律器的牧輸出前數(shù)據(jù)栗率為25鵝6蘿Kb倘ps~19著2莊Kb烏ps,主盯要用帆

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