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1、多媒体应用系统技术,任课教师：尹 枫 Email:wh_,计算机科学与技术学院,复习,多媒体信息概述媒体（定义，类型）、多媒体、多媒体技术（定义、背景、 处理对象、特征、层次结构） 多媒体硬件基础输入设备、输出设备、存储设备、声卡、显卡、视频采集卡 多媒体软件基础素材制作软件（图像、声音、动画、视频）、创作平台软件 新媒体,第2章：多媒体数据压缩技术,数据压缩的基本概念和方法,1,数据压缩的常用编码方法,2,数据压缩编码的国际标准,3,2.1 数据压缩的基本概念和方法,为什么要对多媒体数据进行压缩处理？ 媒体信息的数据量大，不利于计算机的数据存储和传输 什么是数据压缩？ 用最少的数码来表示信号
2、，叫数据压缩 为什么可以对数据进行压缩？ 数据中存在一些多余的成分（冗余数据），去除这些冗余部分，不会影响人体的感官 有哪些数据冗余的形式？ 空间冗余、结构冗余、知识冗余、视觉冗余、信息熵冗余,2.1 数据压缩的基本概念和方法,时间 冗余,动画序列中两幅相邻的图像，后一幅图像与前一幅图像之间有较大的相关性，这反映为时间冗余,举例解释几种冗余数据,2.1 数据压缩的基本概念和方法,时间冗余的实例,2.1 数据压缩的基本概念和方法,注意：无损压缩法只是在压缩时去掉或减少了数据中的冗余，但这些冗余值是可以重新插入到数据中的。,2.1 数据压缩的基本概念和方法,考虑 winrar压缩软件采用的是哪种压
3、缩方式？为什么winrar对图片、视频、mp3音乐压缩效果不明显？,无损压缩,图片、视频等本身就是已经压缩过的文件，所以用winrar压缩效果不明显，可以选择有针对性的软件进行压缩,2.1 数据压缩的基本概念和方法,软件介绍： MP3 to RingTone Gold一款手机铃音转换软件。能够将常见的音频格式MP3转换为手机铃音格(.mmf,.amr,.mp3,.wav, .mid)并发送到手机。还支持一次提取多张CD音频。可以进行MP3文件大小转换。思考：采样频率、码率、比特是什么？修改那些数据可以达到数据压缩的目的,2.1 数据压缩的基本概念和方法,软件介绍： 千千静听 （1）声道数：声音
4、波形数 （2）采样频率：对声音波形每一秒钟采样的次数 （3）码率：数据传输时单位时间传送的数据位数（kbps千位/秒）。思考：WAV格式的音乐大，还是MP3音乐文件大,WAV格式文件大。WAV是微软开发的波形文件，任何压缩的音频文件转换成WAV后，都将变成未压缩时的大小，所以很大。它本身的结构注定了它的用途是存放音频数据并用作进一步的处理,2.1 数据压缩的基本概念和方法,数据压缩的评价标准 压缩比率被压缩的文件大小与压缩后的文件大小之比。压缩质量在得到较高的压缩比的同时，能确保压缩的质量压缩/解压速度将原数据压缩，以便存储、传输；将压缩后的数据进行解压缩（还原成原始数据），以便使用。压缩和解
5、压缩的速度越快越好,2.2 数据压缩的常用编码方法,常用的编码方式 PCM脉冲编码调制 预测编码（帧内预测、帧间预测）帧内预测：DPCM差分脉冲编码调制、ADPCM帧间预测：运动补偿的帧间预测、帧间插入发 变换编码 行程编码 霍夫曼编码,2.2 数据压缩的常用编码方法,Pcm脉冲调制编码,数字信号,2.2 数据压缩的常用编码方法,2.2 数据压缩的常用编码方法,预测编码 什么是预测？知道某时刻以前信号的表现,就可以推断它以后的数值.具体到信号的采样过程,就是通过前几次的样值来预测后一次的样值. 预测编码的应用多用于图像和声音压缩。因为对于图像而言，预测的对象是下一个像点、下一条线或下一帧，像素
6、间存在一定的相关性。声音也是如此 类型帧内预测和帧间预测(DPCM差分脉冲编码调制,ADPCM自适应差分脉冲编码调制),2.2 数据压缩的常用编码方法,预测编码原理 （1）根据算法模型，用原有的样本值对新样本进行预测。 得到新样本的预测值。 （2）新样本的实际数值-预测值=预测误差值 （3）对误差值进行编码 说明（1）预测越准确，误差越小，压缩率越高（2）预测编码的关键是算法模型，在现实中，算法模型由预测器替代,数字信号,2.2 数据压缩的常用编码方法,预测编码-DPCM 与pcm区别 PCM:量化每一个样本值 DPCM:量化的是实际值与预测值之间的差值 实现 （1）输入信号是Xn,即样本值
7、（2）预测器计算预测值Xn （3）对误差值en(Xn-Xn)进行量化编码en （4）解码时,用误差编码值en+Xn还原信号DPCM编码/解码示意图,2.2 数据压缩的常用编码方法,预测编码-DPCM,2.1 数据压缩的基本概念和方法,预测编码-DPCM,举例说明DPCM编码原理：设DPCM系统预测器的预测值为前一个样值，假设输入信号已经量化，差值不再进行量化。若系统的输入为0 1 2 1 1 2 3 3 4 4 ，则预测值为0 0 1 2 1 1 2 3 3 4 ，差值为0 1 1 1 0 1 1 0 1 0 ，差值的范围比输入样值的范围有所减小，可以用较少的位数进行编码。,2.2 数据压缩的
8、常用编码方法,预测编码-ADPCM DPCM技术存在的问题如果某一个像素的编码出错，可能导致后面的像素在预测时产生更大的误差(误差扩散）解决方法： ADPCM（自适应差分脉冲编码）根据图像区域的分布特点自动调节预测器的预测系数（自适应预测）和量化器的量化参数（自适应量化）,2.2 数据压缩的常用编码方法,预测编码-帧间预测编码 原理：利用视频图像各帧之间的时间相关性（相邻帧间细节变化很小），不直接传送当前帧的像素值，而是传送当前帧和其前一帧或后一帧的对应像素之间的差值。应用：视频、动画类型：运动补偿的帧间预测、帧间内插法,2.2 数据压缩的常用编码方法,预测编码-帧间预测编码 运动补偿的帧间预
9、测：用物体x-1帧的图像作为x帧的预测值说明：小球在k-1帧的位置推算出它在k帧中的位置来，而背景图像，仍以前一帧的背景代替 帧间内插法：每隔一段时间丢弃掉一帧或几帧图像,2.2 数据压缩的常用编码方法,变换编码 原理：将图像信号从一个域（比如时间域）变换到另一个域（比如频率域），然后对变换后的信号进行量化与编码,2.2 数据压缩的常用编码方法,变换编码 例子早期的彩色电视机。由于人眼对亮度的敏感性远远大于对色度的敏感性，所以将最初的基于RGB颜色空间的色彩转换到YCbCr空间，并利用较低的分辨率来表示色差(Cb和Cr)信号(也属于某种量化)。这使得彩色电视机可以使用与黑白电视机相同的约6M的
10、带宽来传送，而人眼感觉不到太大差别。 常用的变换编码有K-L变换、傅里叶变换、离散余弦变换等,2.2 数据压缩的常用编码方法,行程编码 原理：将连续相同的数据值序列用一个重复次数和单个数据值来表示。比如， 字符串： AAAAAARRRRTSSSDEEEEEEEEE行程编码表示为： *6A*4RT*3SD*9E 说明（1）*表示编码的开始，后面的字符表示重复次数（2）连续相同的字符数越多，压缩比越高。（3）是一种无损编码,2.2 数据压缩的常用编码方法,霍夫曼编码 原理：基于不同符号出现的不同概率使用不同的编码位数。是一种统计编码，无损编码 编码原则（1）将符号按照出现概率递减的顺序排列。 （2
11、）将概率最小的两个符号的概率相加，组成新符号 的概率。（3）重复步骤1和2直到概率相加的结果等于1为止。（4）概率大的符号用0表示，概率小的符号用1表示。 （5）记录下概率为1处到当前符号之间的0，l序列，从而得到每个符号的编码。 特点概率大的符号编码长度短，概率小的符号编码长度长。,2.2 数据压缩的常用编码方法,霍夫曼编码 例题：7个字符出现的概率分别为： 0.2、0.19、0.18、0.17、0.15、0.1、0.01，霍夫曼编码过程,2.2 数据压缩的常用编码方法,霍夫曼编码,复习Photoshop操作,文件操作 建立文件、保存文件（psd,jpg,gif,bmp,png) 选区和移动工具 （1）选框工具 （2）索套工具：用来制作不规则的手绘选区 （3）魔棒工具：用来选择颜色相同或相近的区域 （4）快速选择工具：利用可调整的圆形画笔快速扩展选区 选区操作 （1）选择：反向、修改、变换选区、载入 （2）编辑：复制/粘贴，填充，描边，变换,Thank You !,
