第六章多媒体数据压缩编码技术第一节

多媒体技术第二讲多媒体数据压缩技术（第1—2节）课堂笔记及练习题主题：第二讲多媒体数据压缩技术（第1—2节）学习时间： 4月4日--4月10日内容：第二讲多媒体数据压缩技术第一节多媒体数据和信息转换一、多媒体间的信息转换为了便于交流信息，需要对不同的媒体信息进行转换。

下表是部分媒体之间说明：＊易＊＊较困难＊＊＊很困难二、多媒体数据文件格式多媒体文件的格式很多，下表介绍常用文件格式的特点和应用场合。

三、多媒体数据的信息冗余多媒体计算机系统主要采用数字化方式，对声音、文字、图形、图像、视频等媒体进行处理。

数字化处理的主要问题是巨大的数据量。

一般来说，多媒体数据中存在以下种类的数据冗余：1）空间冗余：一些相关性的成像结构在数字化图像中就表现为空间冗余。

2）时间冗余：两幅相邻的图像之间有较大的相关性，这反映为时间冗余。

3）信息熵冗余（编码冗余）：信息熵是指一组数据所携带的信息量。

如果图像中平均每个像素使用的比特数大于该图像的信息熵，则图像中存在冗余，这种冗余称为信息熵冗余。

4）结构冗余：有些图像从大域上看存在着非常强的纹理结构，例如布纹图像和草席图像，我们说它们在结构上存在冗余。

5）知识冗余：有许多图像的理解与某些基础知识有较大的相关性。

这类规律性的结构可由先验知识和背景知识得到，我们称此类冗余为知识冗余。

6）视觉冗余：人类视觉系统对于图像场的任何变化，并不是都能感知的。

这类冗余我们称为视觉冗余。

7）其他冗余：例如由图像的空间非定常特性所带来的冗余。

以上所讲的是多媒体数据的信息冗余。

设法去掉信号数据中的冗余，就是数据压缩。

第二节常用的数据压缩技术一、数据压缩编码方法1）根据解码后数据与原始数据是否完全一致来进行分类：① 可逆编码(无失真编码)，如Huffman编码、算术编码、行程长度编码等。

② 不可逆编码(有失真编码)，常用的有变换编码和预测编码。

2）根据压缩的原理进行划分：① 预测编码：它是利用空间中相邻数据的相关性，利用过去和现在出现过的点的数据情况来预测未来点的数据。

《多媒体技术基础及应用》模拟试卷和答案一、单项选择题 1．多媒体技术未来发展的方向是( )。

（1）高分辨率，提高显示质量。

（2）高速度化，缩短处理时间。

（3）简单化，便于操作。

（4）智能化，提高信息识别能力。

A（1）（2）（3） B（1）（2）（4） C（1）（3）（4） D 全部2．数字音频采样和量化过程所用的主要硬件是( )。

A 数字编码器B 数字解码器C 模拟到数字的转换器(A/D转换器)D 数字到模拟的转换器(A/D转换器)3. 30分钟双声道、16位采样位数、22.05kHz采样频率声音的不压缩的数据量？( )（A）1.26MB （B）2.52MB （C）3.52MB （D）25.20MB4. 20秒钟NTSC制640×480分辨率24位真彩色数字视频的不压缩的数据量是多少？( )（A）527.34MB （B）52.73MB （C）500.20MB （D）17.58MB5.全电视信号主要由( )组成。

A．图象信号、同步信号、消隐信号。

B．图象信号、亮度信号、色度信号。

C．图象信号、复合同步信号、复合色度信号。

D．图象信号、复合同步信号、复合消隐信号。

6.下列哪种论述是正确的( )。

A.音频卡的分类主要是根据采样的频率来分,频率越高,音质越好。

B.音频卡的分类主要是根据采样信息的压缩比来分,压缩比越大,音质越好。

C.音频卡的分类主要是根据采样量化的位数来分,位数越高,音质越好。

D.音频卡的分类主要是根据接口功能来分,接口功能越多,音质越好。

7.下列哪种说法不正确( )。

A.预测编码是一种只能针对空间冗余进行压缩的方法。

B.预测编码是根据某一模型进行的。

C.预测编码需将预测的误差进行存储或传输。

D.预测编码中典型的压缩方法有DPCM、ADPCM。

8．下面哪些是MPC对图形、图象处理能力的基本要求（）。

（1）可产生丰富形象逼真的图形。

（2）实现三维动画。

（3）可以逼真、生动地显示彩色静止图象。

多媒体信息编码技术的使用教程和算法原理多媒体信息编码技术是计算机科学和通信领域的重要研究方向，它涵盖了音频、视频、图像等多种形式的媒体数据的压缩、传输和解码等处理过程。

本篇文章将为读者介绍多媒体信息编码技术的使用教程和算法原理，旨在帮助读者了解多媒体编码的基本概念、常用算法和实际应用。

一、多媒体信息编码技术概述多媒体信息编码技术是将多媒体数据转化为数字信号的过程，以便于存储、传输和处理。

它的目标是在保证一定的质量下，尽量减小数据量，提高传输效率。

多媒体信息编码技术主要包括两个方面：压缩和解压缩。

压缩是将原始多媒体数据经过编码处理，将多媒体信号的冗余信息消去或者降低，从而减小数据量。

解压缩则是将压缩过的多媒体数据恢复成原始数据，以便于播放或处理。

压缩技术按照思想方法可以分为两大类：无损压缩和有损压缩。

无损压缩是指压缩过程中不损失任何原始数据，通过减少数据的冗余性来达到压缩的目的。

常用的无损压缩算法有哈夫曼编码、算术编码等。

有损压缩则是在压缩过程中会有一定的信息损失。

通过剔除对人类感知质量影响较小的信息，以更高的压缩率来换取较小的存储容量和传输带宽。

有损压缩常用的算法有离散余弦变换（DCT）和小波变换等。

二、音频编码技术音频编码技术是多媒体信息编码技术的一个重要分支。

它主要用于将模拟音频信号或数字音频信号转换为数字形式，并对其进行压缩和解压缩。

音频编码技术的算法原理通常包括以下几个基本步骤：采样、量化、编码和解码。

采样是将连续的模拟音频信号转换为离散的数字信号。

量化则是将采样得到的连续值映射为离散的数值。

编码是将量化过的数字音频信号进行编码压缩，常用的编码算法有自适应差分编码（ADPCM）、脉冲编码调制（PCM）、MP3等。

解码则是将压缩过的数字音频信号进行解码和恢复。

三、视频编码技术视频编码技术是将连续的视频信号转换为数字形式，并对其进行压缩和解压缩。

视频编码技术主要包括两个方面：运动估计和图像编码。

多媒体技术电子教案：多媒体数据压缩编码技术一、多媒体数据压缩编码技术概述多媒体技术是指利用计算机技术将文字、图像、音频、视频等多种形式的信息进行集成，并能够对它进行处理、传输和存储，以提供更好的用户体验。

在多媒体技术中，数据压缩编码技术是非常重要的一个部分。

数据压缩编码技术可以将多媒体数据进行压缩，以便更有效地存储和传输。

该技术可以通过减少数据冗余、淘汰不必要的数据等方式来降低多媒体文件的大小。

数据压缩编码技术有很多种不同的方法，如无损压缩和有损压缩等。

二、无损压缩技术无损压缩技术是将多媒体数据进行无损压缩，即在不损失数据质量的情况下，将文件大小进行压缩。

常见的无损压缩技术包括：Run Length Encoding（RLE）、标志赋值编码、霍夫曼编码等。

1. Run Length Encoding（RLE）Run Length Encoding（RLE）是一种简单的数据压缩编码技术，它通过识别文件中连续出现的相同数据并进行编码来压缩多媒体数据。

例如，当一张图像中有大量相同的像素时，RLE可以将它们表示为一个像素值和一个重复次数的序列，从而达到压缩数据的目的。

2. 标志赋值编码标志赋值编码也是一种简单的无损压缩技术，它可以通过对多媒体数据中的不同符号/颜色赋予不同的标志来将其进行压缩。

例如，一种常见的标志赋值编码技术是算术编码。

3. 霍夫曼编码霍夫曼编码是一种无损压缩技术，它利用统计学原理来压缩多媒体数据。

该编码技术通过对多媒体数据中出现频率较高的符号/颜色分配短码，对出现频率较低的符号/颜色分配长码，从而达到对数据进行压缩的目的。

三、有损压缩技术有损压缩技术是将多媒体数据进行有损压缩，即在一定程度上损失数据质量的情况下，将文件大小进行压缩。

常见的有损压缩技术包括：数据降采样、量子化、离散余弦变换（DCT）、离散小波变换（DWT）等。

1. 数据降采样数据降采样也是一种简单的有损压缩技术，它通过减少音频和视频数据的采样率和比特率来达到压缩文件大小的目的。

多媒体数据压缩编码技术概述多媒体数据压缩编码技术是一种通过减少或去除冗余数据来减小多媒体文件的存储空间或传输带宽的过程。

这些技术广泛应用于图像、音频和视频等各种形式的多媒体数据。

下面将对多媒体数据压缩编码技术的主要方法进行概述。

1. 无损压缩编码：无损压缩编码技术可以将多媒体数据压缩到较小的大小，而不会丢失原始数据。

该技术通过利用多媒体数据中的冗余和统计特性来实现压缩效果。

其中，哈夫曼编码、算术编码和Lempel-Ziv编码等是常用的无损压缩编码方法。

2. 有损压缩编码：有损压缩编码技术可以在一定程度上丢失原始数据，并将其转换为较小的文件大小。

这种压缩方法适用于某些多媒体数据，如音频和视频等，因为人类的感知系统对这些数据中的一些细微变化不太敏感。

有损压缩编码方法包括离散余弦变换（DCT）、小波变换、运动补偿和预测编码等。

3. 基于上下文的压缩编码：这种压缩编码技术利用多媒体数据内部的上下文信息来实现更高的压缩效果。

上下文信息包括像素点的位置、颜色和周围像素点的关系等。

基于上下文的编码方法有助于提高压缩比，并减少信号的失真。

包括了一些流行的基于上下文的压缩编码算法，如JPEG（图像）、MP3（音频）和H.264/AVC（视频）。

4. 神经网络压缩编码：近年来，神经网络技术在多媒体数据压缩编码领域取得了显著的进展。

这些技术利用深度学习的方法来学习多媒体数据中的复杂模式，并使用这些模式进行压缩编码。

神经网络压缩编码方法通常能够在保持较高视觉和听觉质量的同时，实现更高的压缩比。

综上所述，多媒体数据压缩编码技术是一种通过减少或去除冗余数据来减小多媒体文件的存储空间或传输带宽的过程。

该技术涵盖了无损压缩编码、有损压缩编码、基于上下文的压缩编码和神经网络压缩编码等方法。

这些技术在多媒体数据领域发挥着重要的作用，帮助人们有效地处理和传输大量的多媒体数据。

5. 图像压缩编码技术：图像压缩编码技术是多媒体数据压缩编码中的一个重要领域。