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1、多媒体技术基础多媒体技术基础大学计算机基础教程大学计算机基础教程第5章多媒体技术基础liu第第5章章 多媒体技术基础多媒体技术基础2/60主要内容主要内容多媒体的基本概念多媒体的基本概念音频的编码技术音频的编码技术图像的编码技术图像的编码技术视频的编码技术视频的编码技术数据压缩技术数据压缩技术第第5章多媒体技术基础章多媒体技术基础liu第第5章章 多媒体技术基础多媒体技术基础3/605.1 多媒体的基本概念多媒体的基本概念什么是多媒体什么是多媒体多媒体的关键技术多媒体的关键技术多媒体信息的特点多媒体信息的特点第第5章多媒体技术基础章多媒体技术基础liu第第5章章 多媒体技术基础多媒体技术基础4
2、/60什么是多媒体什么是多媒体多媒体是多种媒体的组合，即文字、声音、图多媒体是多种媒体的组合，即文字、声音、图像、图形、动画、视频等各种媒体的组合。像、图形、动画、视频等各种媒体的组合。文本可以是英文字母、阿拉伯数字、汉字、中文标点符文本可以是英文字母、阿拉伯数字、汉字、中文标点符号和英文标点符号等，一般由文字编辑软件（如记事本、号和英文标点符号等，一般由文字编辑软件（如记事本、WPS字处理软件和字处理软件和Microsoft Word应用程序等）生成。应用程序等）生成。需要区别的是：中文标点符号如句号需要区别的是：中文标点符号如句号“。”和英文标点和英文标点符号如句号符号如句号“.”是不同的
3、文本。是不同的文本。 第第5章多媒体技术基础章多媒体技术基础liu第第5章章 多媒体技术基础多媒体技术基础5/60图形图形图像图像图形是采用计算机语言或专门软件生成的矢量图形；图形是采用计算机语言或专门软件生成的矢量图形；图图像像是是采采用用扫扫描描设设备备、摄摄像像设设备备或或其其他他图图像像处处理理设设备备生生成成的用像素点记录的自然影像；的用像素点记录的自然影像；第第5章多媒体技术基础章多媒体技术基础liu第第5章章 多媒体技术基础多媒体技术基础6/60音频音频视频视频u视频是动态的影视图像，即视频是动态的图像；视频是动态的影视图像，即视频是动态的图像；u音频是指大约在音频是指大约在20
4、Hz20 kHz频率范围的连续变化的频率范围的连续变化的声音信号；声音信号；第第5章多媒体技术基础章多媒体技术基础liu第第5章章 多媒体技术基础多媒体技术基础7/60动画动画动画是采用计算机动画软件创作并可连续播放的画面。动画是采用计算机动画软件创作并可连续播放的画面。第第5章多媒体技术基础章多媒体技术基础liu第第5章章 多媒体技术基础多媒体技术基础8/60多媒体技术：将文字、图形、图像、音频、视频等多多媒体技术：将文字、图形、图像、音频、视频等多媒体信息通过计算机进行采集、处理、存储和传输的媒体信息通过计算机进行采集、处理、存储和传输的各种技术的统称。各种技术的统称。多媒体的关键技术多媒
5、体的关键技术第第5章多媒体技术基础章多媒体技术基础liu第第5章章 多媒体技术基础多媒体技术基础9/60多媒体各种技术的关系多媒体各种技术的关系第第5章多媒体技术基础章多媒体技术基础liu第第5章章 多媒体技术基础多媒体技术基础10/60多媒体信息的特点（自学）多媒体信息的特点（自学）数据量大数据量大 图形、图像、音频和视频等媒体元素需要很大的存储图形、图像、音频和视频等媒体元素需要很大的存储空间。例如，空间。例如，5分钟标准质量的分钟标准质量的PAL视频信息需要大约视频信息需要大约6.6GB的存储空间。面对如此巨大的存储要求，必须的存储空间。面对如此巨大的存储要求，必须对多媒体信息进行压缩处
6、理。对多媒体信息进行压缩处理。多数据流多数据流 某些多媒体展示时表现为静态和连续信息的集成，例某些多媒体展示时表现为静态和连续信息的集成，例如，视频播放时就是静态的图像和连续的音频信息的如，视频播放时就是静态的图像和连续的音频信息的集成。输入时，每一种信息都有一个独立的数据流；集成。输入时，每一种信息都有一个独立的数据流；播放时，需要对这些数据流加以合成。各种类型的媒播放时，需要对这些数据流加以合成。各种类型的媒体信息可以存储在一起，也可单独进行存储。体信息可以存储在一起，也可单独进行存储。第第5章多媒体技术基础章多媒体技术基础liu第第5章章 多媒体技术基础多媒体技术基础11/60多媒体信息
7、的特点（续）多媒体信息的特点（续）连续性连续性 多媒体信息一般包含时间数据，具有连续性的特点。多媒体信息一般包含时间数据，具有连续性的特点。例如，音频、视频和动画都是与时间相关的。例如，音频、视频和动画都是与时间相关的。编码方式多样编码方式多样 多媒体信息由于处理的信息类型复杂，导致编码方式多媒体信息由于处理的信息类型复杂，导致编码方式多样。例如，文本中的英文字符使用多样。例如，文本中的英文字符使用ASCII编码，中编码，中文字符使用汉字信息交换码、音频和图像都是基于采文字符使用汉字信息交换码、音频和图像都是基于采样样-量化量化-编码的过程进行编码。编码的过程进行编码。 第第5章多媒体技术基础
8、章多媒体技术基础liu第第5章章 多媒体技术基础多媒体技术基础12/605.2 音频的编码技术音频的编码技术什么是音频信号什么是音频信号模拟信号与数字信号模拟信号与数字信号音频的编码技术：采样、量化和编码音频的编码技术：采样、量化和编码音频文件存储容量的计算音频文件存储容量的计算第第5章多媒体技术基础章多媒体技术基础liu第第5章章 多媒体技术基础多媒体技术基础13/60什么是音频信号什么是音频信号音频（声音），是通过空气传播的一种连续的波，叫声音频（声音），是通过空气传播的一种连续的波，叫声波。这些声波到达人耳，人会感到压力的变化，这就是波。这些声波到达人耳，人会感到压力的变化，这就是声音。
9、声音。声音的两个基本参数：声音的两个基本参数：频率：信号每秒变化的次数，单位：赫兹（频率：信号每秒变化的次数，单位：赫兹（HZ）幅度：声音的大小、强弱程度，单位：分贝（幅度：声音的大小、强弱程度，单位：分贝（dB）频率频率20kHz：称称为为超超音音频频信信号，或者称为超声波信号。号，或者称为超声波信号。第第5章多媒体技术基础章多媒体技术基础liu第第5章章 多媒体技术基础多媒体技术基础14/60模拟信号与数字信号模拟信号与数字信号模拟信号模拟信号: 时间和幅度都是连续的信号时间和幅度都是连续的信号数字信号数字信号: 幅值被限制在有限个数值之内，它不是连续幅值被限制在有限个数值之内，它不是连续
10、的而是离散的，即幅值只能取有限的数值的而是离散的，即幅值只能取有限的数值第第5章多媒体技术基础章多媒体技术基础liu第第5章章 多媒体技术基础多媒体技术基础15/60音频的采样、量化、编码音频的采样、量化、编码由于多媒体信息的特殊性，其二进制编码的技术和由于多媒体信息的特殊性，其二进制编码的技术和方法比一般的字符编码要复杂的多。方法比一般的字符编码要复杂的多。基本的思想就是将基本的思想就是将“连续连续”变成变成“离散离散”这个过程包括：这个过程包括：采样采样量化量化编码编码第第5章多媒体技术基础章多媒体技术基础liu第第5章章 多媒体技术基础多媒体技术基础16/60音频采样音频采样采样：采样：
11、每隔一个时间间隔，在音频信息的波形上取一个每隔一个时间间隔，在音频信息的波形上取一个幅度值，将时间上连续的信号变成离散的信号幅度值，将时间上连续的信号变成离散的信号。采样的目的采样的目的：是在时间上，对连续的变化进行：是在时间上，对连续的变化进行“离散化离散化”，将音频信号在时间上进行分割。，将音频信号在时间上进行分割。时间间隔称为时间间隔称为采样周期采样周期，其倒数为，其倒数为采样频率。采样频率。采样频率越高，则在单位时间内得到的音频样本数据就采样频率越高，则在单位时间内得到的音频样本数据就越多，模拟原音频信息的质量就越好。越多，模拟原音频信息的质量就越好。t第第5章多媒体技术基础章多媒体技
12、术基础liu第第5章章 多媒体技术基础多媒体技术基础17/60音频采样的例子音频采样的例子t第第5章多媒体技术基础章多媒体技术基础liu第第5章章 多媒体技术基础多媒体技术基础18/60音频采样的例子音频采样的例子t第第5章多媒体技术基础章多媒体技术基础liu第第5章章 多媒体技术基础多媒体技术基础19/60音频量化音频量化音频量化：指的是在幅度值的取值空间上进行离散化，音频量化：指的是在幅度值的取值空间上进行离散化，用有限位的二进制代码，表示落在同一时间段内的幅用有限位的二进制代码，表示落在同一时间段内的幅度值度值第第5章多媒体技术基础章多媒体技术基础liu第第5章章 多媒体技术基础多媒体技
13、术基础20/60音频量化的例子音频量化的例子3位量化位量化2位量化位量化第第5章多媒体技术基础章多媒体技术基础liu第第5章章 多媒体技术基础多媒体技术基础21/60音频编码音频编码根据采样和量化的结果，将各离散点的幅度值进行根据采样和量化的结果，将各离散点的幅度值进行“逐点逐点”记录，将记录的结果保存为一个文件，即为该记录，将记录的结果保存为一个文件，即为该音频信息的数据文件，实现对音频信息的编码；音频信息的数据文件，实现对音频信息的编码；将来按照采样、量化和编码的将来按照采样、量化和编码的“逆思想逆思想” ，可把该文，可把该文件还原。件还原。第第5章多媒体技术基础章多媒体技术基础liu第第
14、5章章 多媒体技术基础多媒体技术基础22/60音频编码的图示音频编码的图示00 10 10 10 01 01 01 11 11 000 100 100 100 010 001 010 101 110 第第5章多媒体技术基础章多媒体技术基础liu第第5章章 多媒体技术基础多媒体技术基础23/60不同技术指标下的效果图示不同技术指标下的效果图示采样频率采样频率11KHz 8位量化位量化采样频率采样频率22KHz 16位量化位量化第第5章多媒体技术基础章多媒体技术基础liu第第5章章 多媒体技术基础多媒体技术基础24/60音频文件存储容量的计算音频文件存储容量的计算采样频率：采样频率：Hz 单位时间
15、内的采样次数单位时间内的采样次数 一般为一般为11.025kHz或或22.05kHz量化位数：量化位数：bit 表示量化级别的二进制的位数表示量化级别的二进制的位数 一般为一般为8位或位或16位。位。也称为样本精度、位深度声道数量：单声道声道数量：单声道or多声道多声道第第5章多媒体技术基础章多媒体技术基础liu第第5章章 多媒体技术基础多媒体技术基础25/60音频文件存储容量的计算音频文件存储容量的计算音频数据的存储容量音频数据的存储容量l采样频率采样频率*量化位数量化位数*声道数声道数*播放时间播放时间/8（字节（字节B）采样频率采样频率=44.1kHz样本精度样本精度=16bit立体声立
16、体声播放时间播放时间=60秒秒l存储空间存储空间=44.1*1000*16*2*60/(8*1024*1024) =10.09 MB第第5章多媒体技术基础章多媒体技术基础liu第第5章章 多媒体技术基础多媒体技术基础26/605.3 图像的编码技术图像的编码技术颜色模型颜色模型图像的编码技术：采样、量化和编码图像的编码技术：采样、量化和编码图像文件存储容量的计算图像文件存储容量的计算第第5章多媒体技术基础章多媒体技术基础liu第第5章章 多媒体技术基础多媒体技术基础27/60颜色模型颜色模型颜色模型（颜色模型（color model）指的是描述所有颜色的一套规）指的是描述所有颜色的一套规则和定
17、义。最典型的代表是则和定义。最典型的代表是RGB（Red Green Blue）颜）颜色模型。色模型。 两种典型的颜色模型：两种典型的颜色模型： RGB颜色模型：红、绿、篮颜色模型颜色模型：红、绿、篮颜色模型 HSL颜色模型：色调、饱和度、亮度颜色模型颜色模型：色调、饱和度、亮度颜色模型第第5章多媒体技术基础章多媒体技术基础liu第第5章章 多媒体技术基础多媒体技术基础28/60RGB颜色模型颜色模型颜色颜色=R（红色的百分比）（红色的百分比）+G（绿色的百分比）（绿色的百分比）B（蓝色的百分比）。（蓝色的百分比）。当三种基本颜色等量相加时，当三种基本颜色等量相加时，得到白色。得到白色。第第5
18、章多媒体技术基础章多媒体技术基础liu第第5章章 多媒体技术基础多媒体技术基础29/60RGB颜色模型颜色模型颜色颜色=R（红色的百分比）（红色的百分比）+G（绿色的百分比）（绿色的百分比）B（蓝色的百分比）。（蓝色的百分比）。当红绿等量相加而篮为当红绿等量相加而篮为0时时得到黄色。得到黄色。第第5章多媒体技术基础章多媒体技术基础liu第第5章章 多媒体技术基础多媒体技术基础30/60RGB颜色模型颜色模型颜色颜色=R（红色的百分比）（红色的百分比）+G（绿色的百分比）（绿色的百分比）B（蓝色的百分比）。（蓝色的百分比）。当红篮等量相加而绿为当红篮等量相加而绿为0时时得到品红色。得到品红色。
19、第第5章多媒体技术基础章多媒体技术基础liu第第5章章 多媒体技术基础多媒体技术基础31/60RGB颜色模型颜色模型颜色颜色=R（红色的百分比）（红色的百分比）+G（绿色的百分比）（绿色的百分比）B（蓝色的百分比）。（蓝色的百分比）。当绿篮等量相加而红为当绿篮等量相加而红为0时时得到青色。得到青色。 第第5章多媒体技术基础章多媒体技术基础liu第第5章章 多媒体技术基础多媒体技术基础32/60图像的编码技术图像的编码技术图像的数字化编码过程：采样、量化和编码。图像的数字化编码过程：采样、量化和编码。采样的目的：将图像在二维空间上进行离散化处理。采样的目的：将图像在二维空间上进行离散化处理。采样
20、的方法：逐行进行采样的方法：逐行进行 在一行中，每间隔一定的距离采一个点，间隔一定距在一行中，每间隔一定的距离采一个点，间隔一定距离，再采下一行。离，再采下一行。每个点称为一个每个点称为一个“像元像元”或或“像素像素”。点的点的“行数行数x列数列数”称为图像分辨率。称为图像分辨率。分辨率越高，图像越清晰，图像占用的存储空间越大。分辨率越高，图像越清晰，图像占用的存储空间越大。第第5章多媒体技术基础章多媒体技术基础liu第第5章章 多媒体技术基础多媒体技术基础33/60量化与编码量化与编码量化是对像素的颜色进行离散化量化是对像素的颜色进行离散化(即用确定的数值记录点的即用确定的数值记录点的颜色颜
21、色)l量化的等级与每个像素颜色的二进制数值的位数有关量化的等级与每个像素颜色的二进制数值的位数有关l表示像素状态的位数越多，具有的色彩就越丰富表示像素状态的位数越多，具有的色彩就越丰富黑白方式：用一个黑白方式：用一个“位位”表示像元的颜色；有表示像元的颜色；有2种颜种颜色色真彩色方式：用三个字节表示一个像元的颜色；具真彩色方式：用三个字节表示一个像元的颜色；具有有224个不同的颜色个不同的颜色编码是对每个像素的颜色，以不同的二进制代码形式进行编码是对每个像素的颜色，以不同的二进制代码形式进行记录记录第第5章多媒体技术基础章多媒体技术基础liu第第5章章 多媒体技术基础多媒体技术基础34/60采
22、样：在横方向和纵方向上都设置10个采样点，得到10*10个像素量化：用1位二进制代码表示一个像素（黑白图像），并假定“0”表示黑色，“1”表示白色编码：将编码数值一行一行地记录保存起来，就完成了对图像的二进制编码 10001111000000111100000011110000001111000000000000000000000000001111000000111100000011110000001111000编码结果编码结果第第5章多媒体技术基础章多媒体技术基础liu第第5章章 多媒体技术基础多媒体技术基础35/60影响图像质量的因素影响图像质量的因素图像分辨率（相当于音频的采样频率）图像
23、分辨率（相当于音频的采样频率）l用多少个像素表示图像用多少个像素表示图像像素深度或位深度（相当于音频的量化位数）像素深度或位深度（相当于音频的量化位数）l用多少个二进制位表示一个像素的状态用多少个二进制位表示一个像素的状态分辨率越高，像素深度越大，占用的存储空间越分辨率越高，像素深度越大，占用的存储空间越多；当然，图像就越清晰、圆滑、美观、逼真多；当然，图像就越清晰、圆滑、美观、逼真第第5章多媒体技术基础章多媒体技术基础liu第第5章章 多媒体技术基础多媒体技术基础36/60宽度：宽度：271高度：高度：300颜色：颜色：2色色大小：大小：9.9 KB宽度：宽度：271高度：高度：300颜色：
24、颜色：4色色大小：大小：19.8 KB不同像素深度的例不同像素深度的例第第5章多媒体技术基础章多媒体技术基础liu第第5章章 多媒体技术基础多媒体技术基础37/60宽度：宽度：271高度：高度：300颜色：颜色：256色色大小：大小：79.4 KB宽度：宽度：271高度：高度：300颜色：真彩色颜色：真彩色大小：大小：238.2 KB不同像素深度的例不同像素深度的例第第5章多媒体技术基础章多媒体技术基础liu第第5章章 多媒体技术基础多媒体技术基础38/60不同分辨率的例子不同分辨率的例子第第5章多媒体技术基础章多媒体技术基础liu第第5章章 多媒体技术基础多媒体技术基础39/60图像文件存储
25、容量的计算图像文件存储容量的计算例如：存储一幅例如：存储一幅352288的静态真彩色图像的静态真彩色图像l图像分辨率为图像分辨率为 352288l像元深度为像元深度为 3Bl存储容量存储容量= 352288 3=297KB如分辨率为如分辨率为7681024l存储容量存储容量= 7681024 3=2.25MB第第5章多媒体技术基础章多媒体技术基础liu第第5章章 多媒体技术基础多媒体技术基础40/605.4 视频的编码技术视频的编码技术视频信息的实质是静态图像的运动组合视频信息的实质是静态图像的运动组合在单位时间内连续地显示若干幅图像就构成视在单位时间内连续地显示若干幅图像就构成视频的动态图像
26、频的动态图像编码的思想可借鉴图像的方法编码的思想可借鉴图像的方法第第5章多媒体技术基础章多媒体技术基础liu第第5章章 多媒体技术基础多媒体技术基础41/60视频的编码技术视频的编码技术将视频信息在时间上、帧内空间上和色彩上分别进行离散将视频信息在时间上、帧内空间上和色彩上分别进行离散化，并最终以二进制代码形式编码记录化，并最终以二进制代码形式编码记录将涉及比音频信息和图像信息数字化更复杂的原理和方法，将涉及比音频信息和图像信息数字化更复杂的原理和方法，其基本的思想包括：其基本的思想包括：l 将完整的视频信息在时间上分解为若干的帧；将完整的视频信息在时间上分解为若干的帧；l 参照图像信息编码的
27、方法进行参照图像信息编码的方法进行“帧内编码帧内编码”；l 参照音频信息编码的方法进行伴音编码处理；参照音频信息编码的方法进行伴音编码处理；l 考虑播放速率和伴音同步，最后完成视频信息编码考虑播放速率和伴音同步，最后完成视频信息编码 第第5章多媒体技术基础章多媒体技术基础liu第第5章章 多媒体技术基础多媒体技术基础42/60视频文件的存储容量计算视频文件的存储容量计算表示一幅表示一幅352*288的静态真彩色图象需要的存储空间的静态真彩色图象需要的存储空间l352*288*3(B)=304128B=297KB假设每秒播放假设每秒播放25帧，计算帧，计算1分钟视频数据的存储空间分钟视频数据的存
28、储空间（不含音频数据）（不含音频数据）l352*288*3*25*60 (B)=435.06MB第第5章多媒体技术基础章多媒体技术基础liu第第5章章 多媒体技术基础多媒体技术基础43/60数据压缩技术数据压缩技术数据压缩的必要性数据压缩的必要性数据压缩的基本概念数据压缩的基本概念文本文件的压缩文本文件的压缩音频文件的压缩音频文件的压缩图像文件的压缩图像文件的压缩第第5章多媒体技术基础章多媒体技术基础liu第第5章章 多媒体技术基础多媒体技术基础44/60数据压缩的必要性数据压缩的必要性尽管我们可以利用信息理论中的各种编码技术表达字尽管我们可以利用信息理论中的各种编码技术表达字符、图形图像、音
29、频、视频，但是包含这些数据的文符、图形图像、音频、视频，但是包含这些数据的文件往往是相当大的件往往是相当大的l 一秒钟的视频需要约一秒钟的视频需要约 9MB 的内存空间的内存空间l 一幅全屏的位图约占用一幅全屏的位图约占用 25MB的内存空间的内存空间l 一段一段45分钟的声音文件有大约分钟的声音文件有大约 475 MB第第5章多媒体技术基础章多媒体技术基础liu第第5章章 多媒体技术基础多媒体技术基础45/60数据压缩的必要性（续）数据压缩的必要性（续）大文件需要大的内存空间，否则将降低运行速度大文件需要大的内存空间，否则将降低运行速度大文件需要大的外部存储空间，因而降低计算机硬盘等大文件需
30、要大的外部存储空间，因而降低计算机硬盘等存储设备的有效使用效率存储设备的有效使用效率大文件需要较长的传输时间，因而容易发生在传输过程大文件需要较长的传输时间，因而容易发生在传输过程中的中断中的中断能够在不丢失数据的情况下缩小文件的大小，就能够缓能够在不丢失数据的情况下缩小文件的大小，就能够缓解上述问题解上述问题第第5章多媒体技术基础章多媒体技术基础liu第第5章章 多媒体技术基础多媒体技术基础46/60数据压缩的基本概念数据压缩的基本概念压缩：指重新记录一个文件，以使它占用较小存储空间压缩：指重新记录一个文件，以使它占用较小存储空间解压缩：数据压缩必须是可逆的；数据压缩的逆过程叫解压缩：数据压
31、缩必须是可逆的；数据压缩的逆过程叫解压缩解压缩压缩比：当数据被压缩的时候，包含数据的文件将缩小；压缩比：当数据被压缩的时候，包含数据的文件将缩小；其缩小量可用压缩比衡量其缩小量可用压缩比衡量l压缩比原文件容量压缩比原文件容量压缩后新文件的容量压缩后新文件的容量l例如：压缩比为例如：压缩比为20:1，意味着原始文件是压缩后文件，意味着原始文件是压缩后文件的的20倍倍第第5章多媒体技术基础章多媒体技术基础liu第第5章章 多媒体技术基础多媒体技术基础48/60文本文件的压缩文本文件的压缩实现文本文件压缩思想的方法很多实现文本文件压缩思想的方法很多基本思想方法基本思想方法自适应模型替代法自适应模型替
32、代法指针法指针法第第5章多媒体技术基础章多媒体技术基础liu第第5章章 多媒体技术基础多媒体技术基础49/60自适应模型替代方式自适应模型替代方式自适应模型替代是一种专门用来压缩文本文件的压缩自适应模型替代是一种专门用来压缩文本文件的压缩技术技术它首先扫描整个文本，寻找重复出现两次或以上的字它首先扫描整个文本，寻找重复出现两次或以上的字符串，称为符串，称为“字节模型字节模型”当找到一个字节模型后，就用在文本中没有用到过的当找到一个字节模型后，就用在文本中没有用到过的一个新的字节模型替代它一个新的字节模型替代它只要新的字节模型只要新的字节模型“短短”于原字节模型，就可起到于原字节模型，就可起到“
33、压缩压缩”的目的的目的第第5章多媒体技术基础章多媒体技术基础liu第第5章章 多媒体技术基础多媒体技术基础50/60自适应模型的数据压缩自适应模型的数据压缩 _the_ ain“压缩压缩”后建立一个后建立一个字典式记录。字典式记录。_the_rain_in_Spain_falls_mainly_on_the_plain.%r_in_Sp_falls_mly_on%pl.45B29B压缩比压缩比=45:29第第5章多媒体技术基础章多媒体技术基础liu第第5章章 多媒体技术基础多媒体技术基础51/60指针法指针法扫描整个文件并寻找重复的文字扫描整个文件并寻找重复的文字当一个文字出现多于一次时，第二
34、次及以后再当一个文字出现多于一次时，第二次及以后再次出现时将用一个次出现时将用一个“#数字数字”替代它替代它这个这个#数字称为指向原来文字的指针数字称为指向原来文字的指针第第5章多媒体技术基础章多媒体技术基础liu第第5章章 多媒体技术基础多媒体技术基础52/60指针方式的数据压缩指针方式的数据压缩We have many recipes for shrimp-shrimp gumbo, fried shrimp, shrimp scampi.原始文件是原始文件是74字节，包字节，包括空格和标括空格和标点符号。点符号。We have many recipes for shrimp-#6 gum
35、bo, fried #6,#6 scampi.当当”shrimp”这个字第二次、第这个字第二次、第三次和第四次出现时，它被一个三次和第四次出现时，它被一个指针指针#6替代。这个指针的意思是替代。这个指针的意思是“这个字应该和文件中的第个这个字应该和文件中的第个字相同。字相同。压缩后文件是压缩后文件是62(74-6*3+2*3)字节长。字节长。压缩比压缩比=74:62第第5章多媒体技术基础章多媒体技术基础liu第第5章章 多媒体技术基础多媒体技术基础53/60音频文件的压缩（不要求）音频文件的压缩（不要求）音频信息的压缩是结合采样、量化和编码同时进音频信息的压缩是结合采样、量化和编码同时进行的行
36、的一般的思想一般的思想l采用更优化合理的量化方式，使得最终得到的采用更优化合理的量化方式，使得最终得到的二进制代码的数字序列的长度二进制代码的数字序列的长度“较短较短”第第5章多媒体技术基础章多媒体技术基础liu第第5章章 多媒体技术基础多媒体技术基础54/60非均匀量化的思想非均匀量化的思想l不使用统一的量化样本精度，大的输入信号采用大不使用统一的量化样本精度，大的输入信号采用大的量化间隔，小的输入信号采用小的量化间隔的量化间隔，小的输入信号采用小的量化间隔l这样对于同一段音频信息，就有可能得到比均匀量这样对于同一段音频信息，就有可能得到比均匀量化方式更短的二进制代码序列，达到压缩编码的目化
37、方式更短的二进制代码序列，达到压缩编码的目的的音频文件的压缩音频文件的压缩第第5章多媒体技术基础章多媒体技术基础liu第第5章章 多媒体技术基础多媒体技术基础55/60图像文件的压缩图像文件的压缩l 图像信息是图像信息是“逐点记录逐点记录”，之所以能进行压缩是，之所以能进行压缩是因为信息本身通常存在很大的数据冗余量因为信息本身通常存在很大的数据冗余量l 例如，在图像中有一块表面颜色均匀的区域，此例如，在图像中有一块表面颜色均匀的区域，此区域中所有点（像素）的颜色和亮度都是相同的区域中所有点（像素）的颜色和亮度都是相同的如果仍如果仍“逐点记录逐点记录”，必然产生很大的数据冗余，必然产生很大的数据
38、冗余第第5章多媒体技术基础章多媒体技术基础liu第第5章章 多媒体技术基础多媒体技术基础56/60游程长度编码游程长度编码游程长度编码游程长度编码(Run length encoding)压缩技术：压缩技术：l游程长度：具有相同颜色并且连续的像素数目游程长度：具有相同颜色并且连续的像素数目l先行后列的方式扫描图像，不是采用逐个记录象素的先行后列的方式扫描图像，不是采用逐个记录象素的方式来记录图像信息，而是采用方式来记录图像信息，而是采用”相同的象素点个数相同的象素点个数+相同的象素的象素值相同的象素的象素值”的方式来记录图像信息的方式来记录图像信息l对于颜色图块相同的图像，具有较高的效率对于颜
39、色图块相同的图像，具有较高的效率第第5章多媒体技术基础章多媒体技术基础liu第第5章章 多媒体技术基础多媒体技术基础57/60有一个有一个32323232象素，象素，256256色的色的位图（如右图所示），其中位图（如右图所示），其中每个像素需要一个字节存储每个像素需要一个字节存储颜色；如白色用颜色；如白色用1111 11111111 1111表表示，黑色用示，黑色用0000 00000000 0000表示表示没压缩时：没压缩时： 图像的前九行有图像的前九行有32329=2889=288个个像素，需像素，需288288个字节存储个字节存储游程长度编码例3232像素像素第第5章多媒体技术基础章多媒体技术基础liu
