最新多媒体数据压缩技术1教学课件.ppt

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1、2022-7-10第四章 多媒体数据压缩技术第 2 2 页内容提纲4.1 数据压缩技术概述4.2 霍夫曼(Huffman)编码算法4.3 算术(Arithmetic)编码算法4.4 RLE编码(Run Length Encoding)算法4.5 词典(Dictionary)编码算法回到第一页回到第一页回到第一页回到第一页回到第一页回到第一页2022-7-10第四章 多媒体数据压缩技术第 9 9 页多媒体数据压缩编码PCM量化预测编码基于频率基于统计(熵编码)基于重要性基于模型国际标准DPCM变换编码(DCT)子带编码小波变换HuffmanArithmeticRLE滤波子采样比特分配基于内容(物

2、体)基于语义物体截取物体形状编码运动估计运动补偿纹理编码三维景物建模模型限定参数编码JPEGMPEGH.261MHEG回到第一页2022-7-10第四章 多媒体数据压缩技术第 10 10 页2logiPiI (1/)2( )logipiiH sp(1/)2logip回到第一页2022-7-10第四章 多媒体数据压缩技术第 11 11 页2022-7-10第四章 多媒体数据压缩技术第 12 12 页霍夫曼编码Huffman Encoding System霍夫曼(Huffman)在1952年提出的一种编码方法，即从下到上的编码方法。该方法根据待编码信息的统计特征(熵)，先按出现频率的大小从下到上构

3、建编码树；然后按类似于前序(后序)遍历的方法赋予树的每条边一个码值，“0”或“1”；最后探索根到叶结点，根到叶所经历边码的序列即为该字符的“码值”。霍夫曼编码分为定长编码和变长编码两种。后者的应用比较广泛。此外，霍夫曼编码自含同步码，码串中不需要另加标记。4.2回到第一页2022-7-10第四章 多媒体数据压缩技术第 13 13 页0.12820.15380.15390.17950.38460.28200.33340.61541.0000回到第一页2022-7-10第四章 多媒体数据压缩技术第 14 14 页回到第一页2022-7-10第四章 多媒体数据压缩技术第 15 15 页2022-7-

4、10第四章 多媒体数据压缩技术第 16 16 页算术编码Arithmetic Encoding System算术编码在图像数据压缩标准(如JPEG，JBIG)中扮演了重要的角色。在算术编码中，消息用0到1之间的实数进行编码，算术编码用到两个基本的参数：符号的概率和它的编码间隔。信源符号的概率决定压缩编码的效率，也决定编码过程中信源符号的间隔，而这些间隔包含在0到1之间。编码过程中的间隔决定了符号压缩后的输出。4.3回到第一页2022-7-10第四章 多媒体数据压缩技术第 17 17 页回到第一页2022-7-10第四章 多媒体数据压缩技术第 18 18 页回到第一页2022-7-10第四章 多

5、媒体数据压缩技术第 19 19 页121( ).1MiiMip appp1111111 ,),)iinnnnninniiiIl rldpldp回到第一页2022-7-10第四章 多媒体数据压缩技术第 2020 页 12kkkLu12kkkRu11uv22uv回到第一页2022-7-10第四章 多媒体数据压缩技术第 21 21 页回到第一页2022-7-10第四章 多媒体数据压缩技术第 2222 页回到第一页2022-7-10第四章 多媒体数据压缩技术第 2323 页2022-7-10第四章 多媒体数据压缩技术第 2424 页RLE编码Run Length Encoding System现实中有

6、许多这样的图像，在一幅图像中具有许多颜色相同的图块。在这些图块中，许多行上都具有相同的颜色，或者在一行上有许多连续的象素都具有相同的颜色值。在这种情况下就不需要存储每一个象素的颜色值，而仅仅存储一个象素的颜色值，以及具有相同颜色的象素数目就可以，或者存储一个象素的颜色值，以及具有相同颜色值的行数。这种压缩编码称为行程编码，常用(run length encoding，RLE)表示，具有相同颜色并且是连续的象素数目称为行程长度。4.4回到第一页2022-7-10第四章 多媒体数据压缩技术第 2525 页回到第一页2022-7-10第四章 多媒体数据压缩技术第 2626 页2022-7-10第四章

7、 多媒体数据压缩技术第 2727 页词典编码Dictionary Encoding System4.5.1 词典编码的思想4.5.2 LZ77 (Lempel Ziv)算法4.5.3 LZSS (Lempel Ziv Storer Szymanski)算法4.5.4 LZ78 (Lempel Ziv)算法4.5.5 LZW (Lempel Ziv Waltch)算法4.5回到第一页2022-7-10第四章 多媒体数据压缩技术第 2828 页回到第一页2022-7-10第四章 多媒体数据压缩技术第 2929 页回到第一页2022-7-10第四章 多媒体数据压缩技术第 3030 页回到第一页202

8、2-7-10第四章 多媒体数据压缩技术第 31 31 页回到第一页2022-7-10第四章 多媒体数据压缩技术第 3232 页回到第一页2022-7-10第四章 多媒体数据压缩技术第 3333 页回到第一页2022-7-10第四章 多媒体数据压缩技术第 3434 页 回到第一页2022-7-10第四章 多媒体数据压缩技术第 3535 页回到第一页2022-7-10第四章 多媒体数据压缩技术第 3636 页回到第一页2022-7-10第四章 多媒体数据压缩技术第 3737 页回到第一页2022-7-10第四章 多媒体数据压缩技术第 3838 页回到第一页2022-7-10第四章 多媒体数据压缩技

9、术第 3939 页回到第一页2022-7-10第四章 多媒体数据压缩技术第 4040 页回到第一页2022-7-10第四章 多媒体数据压缩技术第 41 41 页回到第一页2022-7-10第四章 多媒体数据压缩技术第 4242 页回到第一页2022-7-10第四章 多媒体数据压缩技术第 4343 页步骤步骤1： 开始时的词典包含所有可能的根开始时的词典包含所有可能的根(Root)，而当前前缀，而当前前缀P是空的；是空的；步骤步骤2： 当前字符当前字符(C) ：=字符流中的下一个字符；字符流中的下一个字符；步骤步骤3： 判断缀判断缀-符串符串P+C是否在词典中是否在词典中 (1) 如果如果“是是

10、”：P ：= P+C/ 用用C扩展扩展P ； (2) 如果如果“否否” 把代表当前前缀把代表当前前缀P的码字输出到码字流的码字输出到码字流; 把缀把缀-符串符串P+C添加到词典添加到词典; 令令P ：= C/ 现在的现在的P仅包含一个字符仅包含一个字符C;步骤步骤4： 判断码字流中是否还有码字要译判断码字流中是否还有码字要译 (1) 如果如果“是是”，就返回到步骤，就返回到步骤2； (2) 如果如果“否否” 把代表当前前缀把代表当前前缀P的码字输出到码字流的码字输出到码字流; 结束。结束。回到第一页2022-7-10第四章 多媒体数据压缩技术第 4444 页回到第一页2022-7-10第四章 多媒体数据压缩技术第 4545 页回到第一页2022-7-10第四章 多媒体数据压缩技术第 4646 页回到第一页2022-7-10第四章 多媒体数据压缩技术第 4747 页