第6章多媒体数据压缩技术 >多媒体数据压缩的基本概念 >多媒体发展历史 >多媒体数据压缩的技术基础 >常用的无损数据压缩方法 >常用的有损数据压缩方法 >数据压缩国际标准 2021年1月21日星期四
2021年1月21日星期四 第6章 多媒体数据压缩技术 ➢ 多媒体数据压缩的基本概念 ➢ 多媒体发展历史 ➢ 多媒体数据压缩的技术基础 ➢ 常用的无损数据压缩方法 ➢ 常用的有损数据压缩方法 ➢ 数据压缩国际标准
2021年1月21日星期四 数据压缩 ■通俗地说,数据压缩就是用最少的数码来表示 信号。其作用是:能较快地传输各种信号,如 传真、 Modem通信等;在现有的通信干线并 行开通更多的多媒体业务,如各种增值业务 紧缩数据存储容量,如CD-RoM、VCD和 DvD等;降低发信机功率,这对于多媒体移动 通信系统尤为重要。由此看来,通信时间、传 输带宽、存储空间甚至发射能量,都可能成为 数据压缩的原因
2021年1月21日星期四 数据压缩 ◼ 通俗地说，数据压缩就是用最少的数码来表示 信号。其作用是：能较快地传输各种信号，如 传真、Modem通信等；在现有的通信干线并 行开通更多的多媒体业务，如各种增值业务； 紧缩数据存储容量，如CD-ROM、VCD和 DVD等；降低发信机功率，这对于多媒体移动 通信系统尤为重要。由此看来，通信时间、传 输带宽、存储空间甚至发射能量，都可能成为 数据压缩的原因
2021年1月21日星期四 61多媒体数据压缩概述 数据压缩的重要性 压缩的可能性 冗余的种类 压缩原理 压缩方法分类
2021年1月21日星期四 6.1 多媒体数据压缩概述 ◼ 数据压缩的重要性 ◼ 压缩的可能性 ◼ 冗余的种类 ◼ 压缩原理 ◼ 压缩方法分类
2021年1月21日星期四 6.1.1数据压缩的重要性 多媒体数据为什么要进行压缩,主要 原因有: 1.原始采样的媒体数据量巨大 2.有效利用存储器存储容量 3.提高通信线路的传输效率; 4.消除计算机系统处理视频I/O瓶颈
2021年1月21日星期四 6.1.1 数据压缩的重要性 ➢ 多媒体数据为什么要进行压缩，主要 原因有： 1. 原始采样的媒体数据量巨大: 2. 有效利用存储器存储容量 : 3. 提高通信线路的传输效率; 4. 消除计算机系统处理视频I/O瓶颈
2021年1月21日星期四 61.2压缩的可能性 多媒体数据就像海绵一样是可以压缩的,因 为多媒体数据包括两部分内容:信息和冗余 数据,信息是有用的数据,而冗员数据就是 无用的内容,可以压缩掉 冗余的具体表现就是相同或者相似信息的重 复 冗余为数据压缩技术的应用提供了可能
2021年1月21日星期四 6.1.2 压缩的可能性 ➢ 多媒体数据就像海绵一样是可以压缩的，因 为多媒体数据包括两部分内容：信息和冗余 数据，信息是有用的数据，而冗员数据就是 无用的内容，可以压缩掉。 ➢ 冗余的具体表现就是相同或者相似信息的重 复。 ➢ 冗余为数据压缩技术的应用提供了可能
2021年1月21日星期四 61.3冗余的种类 1空间冗余 ■静态图像中存在的最主要的一种数据冗余。同 景物表面上采样点的颜色之间往往存在着空 间连贯性,但是基于离散像素采样来表示物体 颜色的方式通常没有利用这种连贯性。例如: 图像中有一片连续的区域,其像素为相同的颜 色,空间冗余产生
2021年1月21日星期四 6.1.3 冗余的种类 1.空间冗余 ◼ 静态图像中存在的最主要的一种数据冗余。同 一景物表面上采样点的颜色之间往往存在着空 间连贯性，但是基于离散像素采样来表示物体 颜色的方式通常没有利用这种连贯性。例如： 图像中有一片连续的区域，其像素为相同的颜 色，空间冗余产生
2021年1月21日星期四 61.3冗余的种类 2时间冗余 运动图像中经常包含的冗余。一组连续的画面 之间往往存在着时间和空间的相关性,但是基 于离散时间釆样来表示运动图像的方式通常没 有利用这种连贯性。例如:房间里的两个人在 聊天,在这个聊天的过程中,背景(房间和家 具)一直是相同的,同时也没有移动,而且是 同样的两个人在聊天,只有动作和位置的变化
2021年1月21日星期四 6.1.3 冗余的种类 2.时间冗余 ◼ 运动图像中经常包含的冗余。一组连续的画面 之间往往存在着时间和空间的相关性，但是基 于离散时间采样来表示运动图像的方式通常没 有利用这种连贯性。例如：房间里的两个人在 聊天，在这个聊天的过程中，背景（房间和家 具）一直是相同的，同时也没有移动，而且是 同样的两个人在聊天，只有动作和位置的变化
2021年1月21日星期四 61.3冗余的种类 3结构冗余 在某些场景中,存在着明显的图像分布模式, 这种分布模式称作结构。图像中重复出现或相 近的纹理结构,结构可以通过特定的过程来生 成。例如:方格状的地板,蜂窝,砖墙,草席 等图结构上存在冗余
2021年1月21日星期四 6.1.3 冗余的种类 3.结构冗余 ◼ 在某些场景中，存在着明显的图像分布模式， 这种分布模式称作结构。图像中重复出现或相 近的纹理结构，结构可以通过特定的过程来生 成。例如：方格状的地板，蜂窝，砖墙，草席 等图结构上存在冗余
2021年1月21日星期四 61.3冗余的种类 4知识冗余 有些图像的理解与某些知识有相当大的相关性 这类规律性的结构可以由经验知识和背景知识 得到。例如:人脸的图像有固定的结构,嘴的 上方是鼻子,鼻子的上方是眼睛,鼻子位于正 脸图像的中线上。知识冗余是模型编码的基础
2021年1月21日星期四 6.1.3 冗余的种类 4.知识冗余 ◼ 有些图像的理解与某些知识有相当大的相关性。 这类规律性的结构可以由经验知识和背景知识 得到。例如：人脸的图像有固定的结构，嘴的 上方是鼻子，鼻子的上方是眼睛，鼻子位于正 脸图像的中线上。知识冗余是模型编码的基础
2021年1月21日星期四 61.3冗余的种类 5视觉冗余 人类的视觉系统对图像场的敏感性是非均匀和 非线性的。对亮度变化敏感,而对色度的变化 相对不敏感;在高亮度区,人眼对亮度变化敏 感度下降;对物体边缘敏感,内部区域相对不 敏感;对整体结构敏感,而对内部细节相对不 敏感。可以根据这些视觉特性对图像信息进行 取舍
2021年1月21日星期四 6.1.3 冗余的种类 5.视觉冗余 ◼ 人类的视觉系统对图像场的敏感性是非均匀和 非线性的。对亮度变化敏感，而对色度的变化 相对不敏感；在高亮度区，人眼对亮度变化敏 感度下降；对物体边缘敏感，内部区域相对不 敏感；对整体结构敏感，而对内部细节相对不 敏感。可以根据这些视觉特性对图像信息进行 取舍