文档介绍：多媒体技术
——计算、通信及应用
吴产乐
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第三章多媒体数据压缩编码
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多媒体数字压缩原理与标准:pression for Multimedia Principles and Standards. Gibson, . 等 Morgom Kaufmamn Publishers, Inc. 李煜辉 1998年电子工业出版社;
High-works and s: Performance and Quality of Service, 2nd Edition William Stallings, Prentice Hall 高速网络与互联网--性能与服务质量(第二版) 电子工业出版社
本章内容
多媒体数据压缩编码的必要性和编码方法
多媒体数据压缩编码的国际标准
压缩编码的必要性和重要性
压缩编码的必要性和重要性
1. 多媒体系统技术:
面向三维图形、立体声、彩色全屏幕运动画面的 处理技术;
多种媒体承载的由模拟量转化成数字量信息的获取、表示、存储、传输、表现。
2. 未压缩的数字化信息量
180×255mm2×122像素/mm2×8bit÷1B/8bit= 650MB的CDROM存放98Pages
多媒体数据压缩编码的必要性
CD- 44kHz×16bit/Hz·样本×2(声道)= 650MB的CDROM存放1小时音乐
数字音频磁带(DAT)每秒采样位为768kbps 48kHz×16bit/Hz·样本=768kbps 650MB的CDROM存放2小时节目
数字电视图像
① SIF(Source input format)格式、NFSC制、彩色、4:4:4采样 每帧:352×240×3B=253KB 每秒:253KB×30= 每片CDROM:650MB÷253kB=2569帧/片 (650MB÷)÷60=
多媒体数据压缩编码的必要性
2. 未压缩的数字化信息量
数字电视图像 ② ICCR (International mittee for Radio)格式、PAC制、4:4:4采样 每帧:720×576×3B= 每秒:×25= 每片CDROM:650MB÷= 524帧/片 650MB÷=
陆地卫星(LandSat-3) 分辨率2340×3240、4波段、7位采样精度 每幅:2340×3240×7×4=212Mb 每天:212Mb×30= 每年:×365==290GB
多媒体数据压缩的可能性
多媒体数据压缩的可能性 (1)图像数据表示中大量冗余 (2)图像数据压缩技术: 利用图像数据冗余性减少数据量方法
1. 空间冗余
静态图像存在的主要冗余;
采样点颜色之间的空间连贯性:区域中各点光强、色彩、饱和度同;
离散像素采样表示颜色没有利用这种空间连贯性;
改变颜色的像素存储方式,利用空间连贯性,减少数据量.
2. 时间冗余
序列图像(电视、运动图像)表示常包含的冗余;
相邻帧记录了相邻时刻的同一场景画面,移动物位置稍不同.
多媒体数据压缩的可能性
多媒体数据压缩的可能性
3. 结构冗余
图像纹理区的像素值存在着分布模式:如方格状地板图案;
已知分布模式,可通过某一过程生成图像.
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,如人脸的图像有固定结构;
规律性结构可由先验知识和背景知识获得——知识冗余;
由已有知识,对图像中物体构造其基本模型,创建对应各种特征的图像库:存储时只需保存图像的一些特征参数;
知识冗余是模型编码主要利用的特征.
多媒体数据压缩的可能性
5. 视觉冗余
(1).人类视觉系统对图像场的敏感性是非均匀的和非线性的;
(2).记录图像时假定视觉系统是均匀和线性的,对不同敏感区同样对待,产生了视觉冗余. 应对不同敏感部分分开编码;
(3).视觉的非均匀性.
视觉系统对图像的亮度和色彩度的敏感性相差很大,RGB→NTSC的yIQ后发现,视觉系统的亮度y的敏感度远高于色度(I,Q)的敏感度——可对IQ允许误差大于y的允许误差;
亮度增加时,视觉系统对量化误差的敏感度降低,人眼辨别能力与物体周围的背景亮度成反比.——在高亮度区,灰度值的量化可粗糙一些;