数据压缩技术.ppt

第5章;第 5 章;数据压缩基本原理;5.1.1 信息、数据与编码;数据压缩基本原理;例;信息与数据;例2-1 设信源有16种符号，其出现的概率相同，即 P（Xi）=1/16。计算其平均信息熵。; ;信源中含有自然冗余度，这些冗余度既来自于信源本身的相关性，又来自于信源概率分布的不均匀性，只要找到去除相关性或改变概率分布不均匀性的手段和方法，也就找到了信息熵编码的方法。 但信源所含有的平均信息量（熵）是进行无失真编码的理论的极限，只要不低于此极限，就能找到某种适宜的编码方法，去逼近信息熵，实现数据压缩。 ;多媒体信息的数据量;考虑一张 640×480 的全彩影像 640×480×3×8= 7,372,800 Bits调制解调器(Modem)为 36Kbps 7372800/36000= 204.8 (sec)= 3.41 (min)假设压缩算法(JPEG)的压缩率为1:12 (7372800/12)/36000= 17.1 (sec)对图片压缩效果较好，但对色彩单纯的图形則效果一般不很理想。;数据压缩的条件;数据冗余;冗余分类;冗余分类;冗余分类;冗余分类;冗余分类;冗余分类;冗余分类;冗余分类;数据压缩算法;视频压缩算法结构图;预测编码原理;变换编码原理;5.2.4 统计编码原理;霍夫曼编码原理;设信号源为X={ 、a、e、I、m、t、c、h、r }。 对应的概率为p={O.22、0.22、0.14、O.07、0.07、0.07、0.07、0.07、0.07},试给出该信源的霍夫曼编码方案。 解： 若传送一个串字符串“I am a teacher”，共14个字符。若用ASCII传送，每个字符8位，共需112位。该字符串中有9个不同的符号，至少需要4位二进制才能表示，这样传送该字符串也要56位。若用刚计算的Huffman编码，只需要42位。 ;霍夫曼编码过程 ;行程编码原理;设有数据流“AAABBBBCCCCCDAAAAAA”，试计算该数据的行程编码。 解：A重复3次，B重复4次，C重复5次，D不重复，A重复6次，RLC数据流为：“SA3SB4SC5DSA6”，其中S为指示符。总共占用13个字节，而源数据占用19个字节。 有时行程编码不用指示符，重复与否相同对待，则相应的RLC为“A3B4C5D1A6”占用10个字节。;算术编码原理;LZW压缩编码;LZW压缩编码;静态图像JPEG压缩编码技术;● JPEG算法概述;JPEG压缩算法;无失真预测编码;有失真DCT压缩编码;有失真DCT压缩编码;动态图像MPEG压缩编码技术;图???的分类;MPEG技术标准;MPEG技术标准;第5章 多媒体数据压缩技术;●;香农1948年则创立了信息论(information theory)。 克劳德?香农在公众中并不特别知名，但他是使我们的世界能进行即时通信的少数科学家和思想家之一。他是美国科学院院士、美国工程院院士、英国皇家学会会员、美国哲学学会会员。他获得过许多荣誉和奖励。例如1949年Morris奖、1955年Ballantine奖、1962年Kelly奖、1966年的国家科学奖章、IEEE的荣誉奖章、1978年Jaquard奖、1983年Fritz奖、1985年基础科学京都奖。;Huffman树的定义 构造Huffman树 Huffman编码;Huffman树也称为最优树，是一类带权路径最短的二叉树。 树的带权路径长度定义为：;以下有三棵树：;由统计规律可知，考试成绩的分布符合正态分布：;判定树比较：;构造Huffman树算法步骤： Step1 将n个带权值wi（i≤n）的结点构成n棵二叉树的集合T={T1，T2，……，Tn}，每棵二叉树只有一个根结点。 Step2 在T中选取两个权值最小的结点作为左右子树，构成一个新的二叉树，其根结点的权值取左右子树权值之和； Step3 在T中删除这两棵树，将新构成的树加入到T中； Step4 重复2）、3）步的操作，直到T中只含一棵树为止，该树就是Huffman树。;以权值分别为7，5，2，4的结点a、b、c、d构造Huffman树。T= { a b c d };编码：用二进制数的不同组合来表示字符的方法。 前缀编码：一种非等长度的编码(任一个字符的编码都不是另一个字符编码的前缀)。;在某系统的通信联络中可能出现8种字符，其频率分别为0.05、0.29、0.07、0.08、0.14、0.23、0.03、0.11，设权值分别为{5，29，7，8，14，23，3，11}，n=8，其Huffman树为：;● JPEG算法的四种编码模式;;有失真DCT压缩编码;⒈ 正向离散余弦变换(Forward Discrete Cosine Transfor