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1、掌握： 1、压缩与解压的概念 2、常用的压缩与解压算法,第 2 讲,第三章 多媒体信息的压缩,理解： 变长编码 变换编码,数据压缩的基本原理, 压缩的实质是数学变换。,教学进程,压缩,教学进程,数据压缩编码的重要性,多媒体技术最大难题是海量数据存储与传送电视信号数字化后的数据量。,1,中文广播员一分钟读180个汉字,一个汉字两个字节, 360个Byte 。 采样1分钟,8K60 = 480 K Byte/分 480 K byte / 360 byte = 1000倍的冗余 中文百科全书扫描进入计算机冗余更大。 图像信息、视频信息的冗余就更大了。,多媒体数据压缩的可能性,空间冗余,图象中的“A”
2、是一个规则物体。 光的亮度、饱和度及颜色都一样， 因此，数据A有很大的冗余。,空间冗余,教学进程,A,多媒体数据压缩的可能性,时间冗余,时间相邻的图象中存在很大的相关性。 数据A有很大的冗余。,时间冗余,教学进程,A,A,压缩的指标,教学进程,信息存储量之比 压缩比,1,压缩算法是否简答？,2,恢复效果如何？,3,按压缩方法分: (1). 有失真（损）压缩 (2). 无失真（损）压缩,多媒体数据压缩方法的分类,教学进程,原理,在变字长编码中，对于出现概率大的信息符号，编以短字长的码,对于出现概率小的信息符号编以长字长的码，如果码字长度严格按照符号概率的大小的相反顺序排列，则平均码字长一定小于按
3、任何其他符号顺序排列方式得到的码字长度。,变长编码,教学进程,原理,最佳的平均码字长度: 其中：P(ai)是信源符号ai出现的概率； ni是符号ai的编码长度。,变长编码,教学进程,Huffman编码,(1). 把信源符号按概率大小顺序排列，并设法按逆次序分配码字的长度。 (2). 在分配码字长度时，首先将出现概率最小的两个符号的概率相加合成一个概率。 (3). 把这个合成概率看成是一个新组合符号地概率，重复上述做法直到最后只剩下两个符号概率为止。 (4). 完成以上概率顺序排列后，再反过来逐步向前进行编码，每一次有三个分支各赋予一个二进制码，可以对概率大的赋为零，概率小的赋为1。,变长编码,
4、教学进程,Huffman编码,变长编码,教学进程,a1 0.20 01 a2 0.19 00 a3 0.18 111 a4 0.17 110 a5 0.15 101 a6 0.10 1001 a7 0.01 1000,1,0,1,1,1,0,0,0.39,0,0.35,1,0.26,0,0.11,0,0.61,1,Huffman编码实例,变长编码,教学进程,信源有四个符号： X a1 a2 a3 a4 1/2 1/4 1/8 1/8,0,0,0,0,1,a1,a2,1,1,a3,a4,10,110,111,码 树 结 构,平均码长：L= (1/2) 1+(1/4) 2+(1/8) 6 = 1.
5、75 bit/字符,变长编码,教学进程,Huffman 编码字长参差不齐 Huffman编码在信源编码概率分布不均 匀时效率高，所以效率比较均匀时，不用Huffman编码。,原理,如果有一个数，原模型能够精确的 产生数据源，就不需要传输了。 模型 利用以往的样本数据 对新样本 值进行预测 将预测值与实际值相差，进 行编码 这时差值很少，可以减少编码码位,预测编码,教学进程,原理,变换编码是进行一种函数变换，映射变换从信号域变换到另一个信号域。,变换编码,教学进程,信源序列,变换,变换域采样,量化编码,存储和传输,译码,填空,反变换,再现序列,原理,变换编码是进行一种函数变换，映射变换从信号域变换到另一个信号域。,变换编码,教学进程,教学进程,习题,图像序列中的两幅相邻图像,后一幅图像与前一幅图像之间有较大的相关,这是 。 （A）空间冗余 （B）时间冗余 (C) 信息熵冗余 （D）视觉冗余,教学进程,习题,信源符号及其概率如下: a a1 a2 a3 a4 a5 p(a) 0.5 0.25 0.125 0.0625 0.0625 求其Huffman编码, 及平均码长。,