壓縮編碼緒論(2015)

1、1 1壓縮編碼技術(shù)壓縮編碼技術(shù) 21、課堂出勤。、課堂出勤。課程每學(xué)分不得超過一次缺勤課程每學(xué)分不得超過一次缺勤，每缺勤，每缺勤一次，期末總成績扣五分；若缺勤次數(shù)超過課程學(xué)分?jǐn)?shù)，一次，期末總成績扣五分；若缺勤次數(shù)超過課程學(xué)分?jǐn)?shù)，則取消該門課程的期末考試資格。則取消該門課程的期末考試資格。2、作業(yè)。課程作業(yè)缺交量超過作業(yè)總量、作業(yè)。課程作業(yè)缺交量超過作業(yè)總量30%及以上的，及以上的，取消該門課程的期末考試資格。辦理課程免聽的學(xué)生亦取消該門課程的期末考試資格。辦理課程免聽的學(xué)生亦參照此規(guī)定執(zhí)行，教學(xué)辦在學(xué)生辦理免聽手續(xù)時(shí)，須向參照此規(guī)定執(zhí)行，教學(xué)辦在學(xué)生辦理免聽手續(xù)時(shí)，須向?qū)W生聲明強(qiáng)調(diào)此規(guī)定。學(xué)生

2、聲明強(qiáng)調(diào)此規(guī)定。 學(xué)院的有關(guān)規(guī)定學(xué)院的有關(guān)規(guī)定3考核方式考核方式 開卷考試開卷考試 考試內(nèi)容：考試內(nèi)容： 基礎(chǔ)知識和基本原理基礎(chǔ)知識和基本原理 壓縮編碼方法壓縮編碼方法 4教材及參考書目教材及參考書目 1.吳樂南.數(shù)據(jù)壓縮（第三版）.北京:電子工業(yè)出版社，2012.8 （主要教材）（主要教材）2.吳家安.數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)及應(yīng)用.北京:科學(xué)出版社，2009.13.戴善榮.數(shù)據(jù)壓縮.西安:西安電子科學(xué)技術(shù)出版社,2005.54.Khalid Sayood著.數(shù)據(jù)壓縮導(dǎo)論.北京:人民郵電出版社,20095.David Salomon著.數(shù)據(jù)壓縮原理與應(yīng)用.北京:電子工業(yè)出版社,2003.9 5參考書目參

3、考書目 6參考書目參考書目 7其他參考書目其他參考書目 8其他參考書目其他參考書目 9教學(xué)內(nèi)容教學(xué)內(nèi)容 第一章第一章 緒論緒論 第二章第二章 信源的數(shù)字化與壓縮系統(tǒng)評價(jià)信源的數(shù)字化與壓縮系統(tǒng)評價(jià) 第三章第三章 數(shù)據(jù)壓縮的信息論基礎(chǔ)數(shù)據(jù)壓縮的信息論基礎(chǔ) 第四章第四章 統(tǒng)計(jì)編碼統(tǒng)計(jì)編碼 第五章第五章 預(yù)測編碼預(yù)測編碼 第六章第六章 變換編碼變換編碼 第七章第七章 子帶編碼與小波變換子帶編碼與小波變換 第八章第八章 圖像圖像/視頻壓縮編碼的國際標(biāo)準(zhǔn)視頻壓縮編碼的國際標(biāo)準(zhǔn)10第一章第一章 緒緒 論論1.1 什么是數(shù)據(jù)壓縮？什么是數(shù)據(jù)壓縮？1.2 數(shù)據(jù)壓縮的必要性數(shù)據(jù)壓縮的必要性1.3 數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)的分

4、類數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)的分類1.4 數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)的歷史發(fā)展數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)的歷史發(fā)展111.1 什么是數(shù)據(jù)壓縮？什么是數(shù)據(jù)壓縮？u數(shù)據(jù)壓縮數(shù)據(jù)壓縮：用緊致的方式表示信息的技術(shù)或科學(xué)。：用緊致的方式表示信息的技術(shù)或科學(xué)。探求任何信源的探求任何信源的“精純精純”表述，而又不致帶來重表述，而又不致帶來重大的失真，這就是數(shù)據(jù)壓縮要解決的命題。大的失真，這就是數(shù)據(jù)壓縮要解決的命題。121.1 什么是數(shù)據(jù)壓縮？什么是數(shù)據(jù)壓縮？u信息：抽象的，要表達(dá)的特定意思；信息：抽象的，要表達(dá)的特定意思；u消息：可以把信息表達(dá)出來的文字、語言或消息：可以把信息表達(dá)出來的文字、語言或圖像等，具體的；圖像等，具體的；u信號：消息的物理

5、體現(xiàn)，可在通信系統(tǒng)中傳信號：消息的物理體現(xiàn)，可在通信系統(tǒng)中傳輸，如光信號、電信號；輸，如光信號、電信號；l通信最基本、最重要的功能就是通信最基本、最重要的功能就是傳遞傳遞信信息，獲取信息、處理信息、和利用信息。息，獲取信息、處理信息、和利用信息。131.1 什么是數(shù)據(jù)壓縮？什么是數(shù)據(jù)壓縮？141.1 什么是數(shù)據(jù)壓縮？什么是數(shù)據(jù)壓縮？u信源編碼：壓縮與解壓縮、加密與解密信源編碼：壓縮與解壓縮、加密與解密 主要解決傳輸?shù)闹饕鉀Q傳輸?shù)挠行杂行詥栴}問題 用最少的數(shù)碼傳遞最大的信息量。用最少的數(shù)碼傳遞最大的信息量。u信道編碼：盡量克服傳輸過程中的差錯信道編碼：盡量克服傳輸過程中的差錯 主要解決傳輸

6、的主要解決傳輸?shù)目煽啃钥煽啃詥栴}問題 151.1 什么是數(shù)據(jù)壓縮？什么是數(shù)據(jù)壓縮？161.1 什么是數(shù)據(jù)壓縮？什么是數(shù)據(jù)壓縮？u信源編碼：壓縮與解壓縮、加密與解密信源編碼：壓縮與解壓縮、加密與解密 主要解決傳輸?shù)闹饕鉀Q傳輸?shù)挠行杂行詥栴}問題l數(shù)據(jù)壓縮：以最少的平均信息位來表示信源所發(fā)出數(shù)據(jù)壓縮：以最少的平均信息位來表示信源所發(fā)出的信息，減少容納給定消息集合或數(shù)據(jù)采樣集合的的信息，減少容納給定消息集合或數(shù)據(jù)采樣集合的信號空間（數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)、時(shí)間、帶寬，即空域、信號空間（數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)、時(shí)間、帶寬，即空域、時(shí)域和頻域等）。時(shí)域和頻域等）。17 Winzip、RAR、ARJ、UNIX下的壓縮程序

7、等：下的壓縮程序等： JPEG、GIF： AVI、MPEG2、MPEG4： PostScript： 基于字典模型的壓縮技術(shù)（基于字典模型的壓縮技術(shù)（LZ77、LZ78、LZW）灰度、彩色圖像的壓縮灰度、彩色圖像的壓縮矢量圖像壓縮矢量圖像壓縮聲音視頻信號的壓縮聲音視頻信號的壓縮實(shí)實(shí) 際際 應(yīng)應(yīng) 用用18第一章第一章 緒緒 論論1.1 什么是數(shù)據(jù)壓縮？什么是數(shù)據(jù)壓縮？1.2 數(shù)據(jù)壓縮的必要性數(shù)據(jù)壓縮的必要性1.3 數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)的分類數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)的分類1.4 數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)的歷史發(fā)展數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)的歷史發(fā)展191.2 數(shù)據(jù)壓縮的必要性數(shù)據(jù)壓縮的必要性數(shù)字傳輸系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：數(shù)字傳輸系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)： 數(shù)字傳輸質(zhì)量

8、高于模擬傳輸質(zhì)量，經(jīng)多次中繼不引數(shù)字傳輸質(zhì)量高于模擬傳輸質(zhì)量，經(jīng)多次中繼不引起嚴(yán)重的噪聲累積，不受系統(tǒng)非線性影響起嚴(yán)重的噪聲累積，不受系統(tǒng)非線性影響 易于采用信道編碼技術(shù)提高傳輸?shù)目煽啃砸子诓捎眯诺谰幋a技術(shù)提高傳輸?shù)目煽啃?便于利用時(shí)分復(fù)用技術(shù)與其他通信業(yè)務(wù)相結(jié)合便于利用時(shí)分復(fù)用技術(shù)與其他通信業(yè)務(wù)相結(jié)合 易于數(shù)字加密，提高信息安全性易于數(shù)字加密，提高信息安全性 數(shù)字電路易于大規(guī)模集成數(shù)字電路易于大規(guī)模集成 數(shù)字設(shè)備可靠性高，維護(hù)簡便數(shù)字設(shè)備可靠性高，維護(hù)簡便20采用數(shù)字技術(shù)（或系統(tǒng)）具有許多優(yōu)越性，但也使采用數(shù)字技術(shù)（或系統(tǒng)）具有許多優(yōu)越性，但也使數(shù)據(jù)量大增數(shù)據(jù)量大增。數(shù)字信號的傳輸速率或比特

9、率。數(shù)字信號的傳輸速率或比特率 I 為：為： (bit/s or b/s)sIfR其中：數(shù)字化信號的取樣頻率其中：數(shù)字化信號的取樣頻率 ，每個(gè)取樣幅度值，每個(gè)取樣幅度值用用R 位二進(jìn)制編碼（位二進(jìn)制編碼（R bit）。可理解為：該信號在）?？衫斫鉃椋涸撔盘栐谕ㄐ啪€路上每秒鐘應(yīng)通信線路上每秒鐘應(yīng)傳送的位數(shù)傳送的位數(shù)，或著保存一秒鐘，或著保存一秒鐘信號樣值所需要占用的信號樣值所需要占用的存儲容量存儲容量。當(dāng)取樣速率一定時(shí)，比特率當(dāng)取樣速率一定時(shí)，比特率(或數(shù)碼率、碼率、速或數(shù)碼率、碼率、速率、數(shù)據(jù)率率、數(shù)據(jù)率)也可簡單地用也可簡單地用R表示表示，意為每個(gè)樣值，意為每個(gè)樣值R bit。一般傳輸時(shí)多用

10、。一般傳輸時(shí)多用I ，存儲時(shí)只用，存儲時(shí)只用R 。sf1.2 數(shù)據(jù)壓縮的必要性數(shù)據(jù)壓縮的必要性211.2 數(shù)據(jù)壓縮的必要性數(shù)據(jù)壓縮的必要性幾種常見視頻圖像源未壓縮的原始數(shù)據(jù)率幾種常見視頻圖像源未壓縮的原始數(shù)據(jù)率視頻源視頻源每秒每秒 幀率幀率分辨率（幀分辨率（幀內(nèi)像素?cái)?shù)）內(nèi)像素?cái)?shù)）未壓縮數(shù)據(jù)率未壓縮數(shù)據(jù)率 / / MbpsMbpsNTSCNTSC3030720720 480480125125PALPAL2525720720 576576125125VCRVCR2525352352 2882883131HDTVHDTV303019201920 1080108010001000221.2 數(shù)據(jù)壓縮的

11、必要性數(shù)據(jù)壓縮的必要性表表1.1 數(shù)字化音、視頻格式數(shù)字化音、視頻格式數(shù)字音頻格式數(shù)字音頻格式頻帶范圍頻帶范圍（Hz）取樣頻率取樣頻率（kHz）樣本精度樣本精度（bit）聲道數(shù)聲道數(shù)原始碼率原始碼率（Kb/s）電話電話300340088164調(diào)幅（調(diào)幅（AM）廣播）廣播50700011.025161176.4調(diào)頻（調(diào)頻（FM）廣播）廣播201500022.03162705.6激光唱盤（激光唱盤（CD）202000044.11621411.2數(shù)字錄音帶（數(shù)字錄音帶（DAT）2020000481621536數(shù)字視頻格式數(shù)字視頻格式每秒幀數(shù)每秒幀數(shù)圖像分辨率圖像分辨率（像素）（像素）樣本精度樣本精度

12、（bit）亮度信號原始碼率亮度信號原始碼率（Mb/s）CIF格式的亮度信號格式的亮度信號30352 x 288824.33CCIR 601的亮度信號的亮度信號30/25720 x 576882.944HDTV亮度信號亮度信號601920 x 10808995.323數(shù)字音頻、視頻信號數(shù)據(jù)傳輸速率計(jì)算數(shù)字音頻、視頻信號數(shù)據(jù)傳輸速率計(jì)算 從傳輸角度：從傳輸角度： 數(shù)字電話數(shù)字電話 一路廣播級的彩色數(shù)字電視一路廣播級的彩色數(shù)字電視(若按若按4:2:2（亮度（亮度/色差色差/色差）色差）的分量編碼標(biāo)準(zhǔn)格式，用的分量編碼標(biāo)準(zhǔn)格式，用13.5/6.75/6.75 MHz頻率采樣，每頻率采樣，每像素（像素（

13、pixel: picture element, 簡寫為簡寫為pel）用）用8位編碼：位編碼： 8864 kb/s(kbps)I 亦寫作64等于等于3375路數(shù)字話路；路數(shù)字話路； Mb/s 2168)75. 675. 65 .13(I24從存儲角度：從存儲角度： 512512像素、像素、8bit/pel黑白圖像：黑白圖像： 512512像素、每分量像素、每分量8bit/pel的彩色圖像：的彩色圖像： 一幅一幅223022308bit的氣象衛(wèi)星紅外云圖的氣象衛(wèi)星紅外云圖37.94MB： kB 2568512512RkB 7683kB 256RMB 37.948MB 74. 4822302230R

14、數(shù)字音頻、視頻信號數(shù)據(jù)傳輸速率計(jì)算數(shù)字音頻、視頻信號數(shù)據(jù)傳輸速率計(jì)算 25 海洋地球物理勘探遙測數(shù)據(jù)海洋地球物理勘探遙測數(shù)據(jù)： 60路傳感器，每路信號按路傳感器，每路信號按1KHz頻率采樣、頻率采樣、16位位模模-數(shù)轉(zhuǎn)換器（數(shù)轉(zhuǎn)換器（A/D）量化而得，每）量化而得，每1km就需記錄就需記錄1盤盤0.5英寸的計(jì)算機(jī)磁帶，而僅僅一條測量船每英寸的計(jì)算機(jī)磁帶，而僅僅一條測量船每年可勘測年可勘測15000km 。 一顆衛(wèi)星每半個(gè)小時(shí)即可發(fā)回一次全波段數(shù)據(jù)（一顆衛(wèi)星每半個(gè)小時(shí)即可發(fā)回一次全波段數(shù)據(jù)（5個(gè)個(gè)波段），每天的數(shù)據(jù)率高達(dá)波段），每天的數(shù)據(jù)率高達(dá)1.1GB 數(shù)字音頻、視頻信號數(shù)據(jù)傳輸速率計(jì)算數(shù)字音

15、頻、視頻信號數(shù)據(jù)傳輸速率計(jì)算 261.2 數(shù)據(jù)壓縮的必要性數(shù)據(jù)壓縮的必要性u數(shù)據(jù)壓縮的目的數(shù)據(jù)壓縮的目的1. 在現(xiàn)有系統(tǒng)特性限制下，通過數(shù)據(jù)壓縮來滿足在現(xiàn)有系統(tǒng)特性限制下，通過數(shù)據(jù)壓縮來滿足工作要求。工作要求。2. 在新系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，通過數(shù)據(jù)壓縮，節(jié)省成本。在新系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，通過數(shù)據(jù)壓縮，節(jié)省成本。3. 在某些情況下，由于客觀條件限制，即使不惜在某些情況下，由于客觀條件限制，即使不惜成本也無法滿足設(shè)計(jì)要求，數(shù)據(jù)壓縮就是唯成本也無法滿足設(shè)計(jì)要求，數(shù)據(jù)壓縮就是唯一的途徑。一的途徑。27為什么可以壓縮？為什么可以壓縮？u自然界中的大多數(shù)數(shù)據(jù)都是冗余的：任何非隨機(jī)選擇自然界中的大多數(shù)數(shù)據(jù)都是冗余的：任何非

16、隨機(jī)選擇的數(shù)據(jù)都有一定結(jié)構(gòu)，可利用這種結(jié)構(gòu)得到數(shù)據(jù)的更的數(shù)據(jù)都有一定結(jié)構(gòu)，可利用這種結(jié)構(gòu)得到數(shù)據(jù)的更緊致表示緊致表示 統(tǒng)計(jì)冗余：大多數(shù)常見的壓縮算法都利用了該冗余統(tǒng)計(jì)冗余：大多數(shù)常見的壓縮算法都利用了該冗余 字母冗余：英文中字母字母冗余：英文中字母E最常出現(xiàn)，而最常出現(xiàn)，而Z很少出現(xiàn)很少出現(xiàn) 文本冗余：字母文本冗余：字母Q后常跟有字母后常跟有字母U 圖像冗余：自然圖像中相鄰像素的顏色往往比較相近圖像冗余：自然圖像中相鄰像素的顏色往往比較相近 數(shù)據(jù)的物理產(chǎn)生過程數(shù)據(jù)的物理產(chǎn)生過程 如利用人類的發(fā)聲系統(tǒng)，設(shè)計(jì)語音壓縮算法如利用人類的發(fā)聲系統(tǒng)，設(shè)計(jì)語音壓縮算法 可用在軍事、移動通信和玩具中的語音合成

17、中可用在軍事、移動通信和玩具中的語音合成中 數(shù)據(jù)的應(yīng)用：感知冗余數(shù)據(jù)的應(yīng)用：感知冗余 聽覺冗余：如聽覺冗余：如mp3音頻編碼音頻編碼 視覺冗余視覺冗余28例：空間冗余例：空間冗余u圖像中存在大面積部分相似或完全一樣的像素圖像中存在大面積部分相似或完全一樣的像素 水平相鄰像素的聯(lián)合直方圖水平相鄰像素的聯(lián)合直方圖pmf29例：時(shí)間冗余例：時(shí)間冗余u視頻圖像前后幾幀的內(nèi)容變化不大（位置可能不視頻圖像前后幾幀的內(nèi)容變化不大（位置可能不同，可用運(yùn)動估計(jì)方法找到對應(yīng)位置）同，可用運(yùn)動估計(jì)方法找到對應(yīng)位置）30例：結(jié)構(gòu)冗余例：結(jié)構(gòu)冗余u圖像中物體表面紋理等結(jié)構(gòu)存在冗余圖像中物體表面紋理等結(jié)構(gòu)存在冗余311.

18、2 數(shù)據(jù)壓縮的必要性數(shù)據(jù)壓縮的必要性u不進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮，無論傳輸或存儲都很難實(shí)用化，不進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮，無論傳輸或存儲都很難實(shí)用化，數(shù)據(jù)壓縮的好處就在于：數(shù)據(jù)壓縮的好處就在于：1. 較快地傳輸各種信源，降低信道占用的費(fèi)用；較快地傳輸各種信源，降低信道占用的費(fèi)用；（時(shí)間域上的壓縮）（時(shí)間域上的壓縮）2. 在有限帶寬上能開展更多的并行業(yè)務(wù)。在有限帶寬上能開展更多的并行業(yè)務(wù)。 （頻率域上的壓縮）（頻率域上的壓縮）3. 對移動設(shè)備而言，能夠降低發(fā)射功率。對移動設(shè)備而言，能夠降低發(fā)射功率。 （能量域上的壓縮）（能量域上的壓縮）4. 減少數(shù)據(jù)存儲的容量。（空間域上的壓縮）減少數(shù)據(jù)存儲的容量。（空間域上的壓縮）3

19、2第一章第一章 緒緒 論論1.1 什么是數(shù)據(jù)壓縮？什么是數(shù)據(jù)壓縮？1.2 數(shù)據(jù)壓縮的必要性數(shù)據(jù)壓縮的必要性1.3 數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)的分類數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)的分類1.4 數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)的歷史發(fā)展數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)的歷史發(fā)展33可逆壓縮可逆壓縮 (Lossless Compression) 冗余度壓縮：去除或減少那些可能是后來插入數(shù)據(jù)中的冗余冗余度壓縮：去除或減少那些可能是后來插入數(shù)據(jù)中的冗余度，是一個(gè)可逆過程。度，是一個(gè)可逆過程。香農(nóng)（香農(nóng)（C.E.ShannonC.E.Shannon）信息論：）信息論：數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)= =信息信息+ +冗余度冗余度其他術(shù)語：無損壓縮、無失真、無差錯編碼（其他術(shù)語：無損壓縮、無失真、無

20、差錯編碼（Error Free Coding）、無噪聲（）、無噪聲（Noiseless）編碼、冗余度壓縮）編碼、冗余度壓縮(Redundancy Reduction)、熵編碼、熵編碼 (Entropy Coding)、數(shù)、數(shù)據(jù)緊縮據(jù)緊縮 (Data compaction)、信息保持編碼（、信息保持編碼（Lossless, Bit-preserving）。）。 34例例1-4 計(jì)算不同采樣值間重復(fù)采樣的數(shù)目計(jì)算不同采樣值間重復(fù)采樣的數(shù)目(游程游程)，然，然后將變化的采樣值與該重復(fù)數(shù)目一起發(fā)送。后將變化的采樣值與該重復(fù)數(shù)目一起發(fā)送。 Compression（壓縮）（壓縮） : 針對數(shù)據(jù)內(nèi)部的多余信

21、息進(jìn)行壓縮；針對數(shù)據(jù)內(nèi)部的多余信息進(jìn)行壓縮； 例例1-5 12位位A/D變換，通常采用變換，通常采用1字字(2Byte)來存一個(gè)采來存一個(gè)采樣值，這樣每個(gè)樣值就額外增加了樣值，這樣每個(gè)樣值就額外增加了4位冗余度，但是位冗余度，但是如果改用如果改用3個(gè)字（個(gè)字（48bit）來存）來存4個(gè)數(shù)據(jù)，可消除冗余度。個(gè)數(shù)據(jù)，可消除冗余度。Compaction（緊縮）（緊縮） : 針對數(shù)據(jù)外在冗余度進(jìn)行壓縮。針對數(shù)據(jù)外在冗余度進(jìn)行壓縮。 舉舉 例例35不可逆壓縮不可逆壓縮(Lossy Compression) 又稱又稱: : 有失真（有失真（Lossy）壓縮、熵壓縮（）壓縮、熵壓縮（Entropy Comp

22、ression）。）。 例例1-61-6 對采樣值設(shè)置門限，當(dāng)采樣值超過該門限對采樣值設(shè)置門限，當(dāng)采樣值超過該門限時(shí)才傳輸時(shí)才傳輸原始采樣值不可能恢復(fù)，信息丟失；原始采樣值不可能恢復(fù)，信息丟失；舉例：舉例：36 有失真壓縮（茶葉粉末無法恢復(fù)出茶葉）有失真壓縮（茶葉粉末無法恢復(fù)出茶葉）例例1-71-7 茶葉壓縮的例子茶葉壓縮的例子 ，直觀理解，直觀理解 冗余度壓縮冗余度壓縮無失真壓縮（茶葉保持完整）無失真壓縮（茶葉保持完整） 外在冗余度：空氣外在冗余度：空氣數(shù)據(jù)緊縮數(shù)據(jù)緊縮 內(nèi)在冗余度：水份內(nèi)在冗余度：水份冗余度壓縮冗余度壓縮 茶葉壓成粉末茶葉壓成粉末鐵罐可以裝得更多鐵罐可以裝得更多茶葉（茶葉（

23、“數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)”）放入鐵罐（）放入鐵罐（“存儲器存儲器”）37一般結(jié)論一般結(jié)論 有冗余度就可以壓縮有冗余度就可以壓縮 壓縮只能在一定程度內(nèi)可逆壓縮只能在一定程度內(nèi)可逆 超過一定限度，必然帶來失真超過一定限度，必然帶來失真 允許的失真越大，壓縮的比例也可以越大允許的失真越大，壓縮的比例也可以越大381.3 數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)分類數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)分類u按照信息論基本概念進(jìn)行分類按照信息論基本概念進(jìn)行分類冗余度壓縮：僅對數(shù)據(jù)源中的冗余度進(jìn)行壓縮，冗余度壓縮：僅對數(shù)據(jù)源中的冗余度進(jìn)行壓縮，去除冗余信息，又稱無失真壓縮、無噪壓縮或去除冗余信息，又稱無失真壓縮、無噪壓縮或可逆壓縮?？赡鎵嚎s。熵壓縮：不僅對數(shù)據(jù)源中的冗余

24、信息進(jìn)行壓縮，熵壓縮：不僅對數(shù)據(jù)源中的冗余信息進(jìn)行壓縮，還要對數(shù)據(jù)源所含的信息本身進(jìn)行壓縮，又稱還要對數(shù)據(jù)源所含的信息本身進(jìn)行壓縮，又稱有失真壓縮、有損壓縮或不可逆壓縮。有失真壓縮、有損壓縮或不可逆壓縮。391.3 數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)分類數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)分類u按照壓縮所依據(jù)的信源輸出分布特性分按照壓縮所依據(jù)的信源輸出分布特性分類類統(tǒng)計(jì)編碼：根據(jù)信源輸出符號的統(tǒng)計(jì)特性進(jìn)行統(tǒng)計(jì)編碼：根據(jù)信源輸出符號的統(tǒng)計(jì)特性進(jìn)行編碼，以便最大限度去除壓縮數(shù)據(jù)之間的統(tǒng)計(jì)編碼，以便最大限度去除壓縮數(shù)據(jù)之間的統(tǒng)計(jì)相關(guān)性，實(shí)現(xiàn)壓縮目的。統(tǒng)計(jì)編碼屬于冗余度相關(guān)性，實(shí)現(xiàn)壓縮目的。統(tǒng)計(jì)編碼屬于冗余度壓縮，是經(jīng)典的數(shù)據(jù)壓縮方法。壓縮，是經(jīng)

25、典的數(shù)據(jù)壓縮方法。字典編碼：又稱為字典編碼：又稱為LZ編碼，是從信源輸出的數(shù)編碼，是從信源輸出的數(shù)據(jù)中選擇字符串，并把字符串編碼為一個(gè)標(biāo)識據(jù)中選擇字符串，并把字符串編碼為一個(gè)標(biāo)識加以保存，利用查字典的原理對字符串編碼，加以保存，利用查字典的原理對字符串編碼，實(shí)現(xiàn)壓縮的目的。實(shí)現(xiàn)壓縮的目的。401.3 數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)分類數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)分類u按照數(shù)據(jù)編碼所使用的編碼技術(shù)分類按照數(shù)據(jù)編碼所使用的編碼技術(shù)分類預(yù)測編碼、變換編碼、基于模型的編碼、基于預(yù)測編碼、變換編碼、基于模型的編碼、基于小波方法的編碼、分形編碼等。小波方法的編碼、分形編碼等。u按照被壓縮數(shù)據(jù)的頻率范圍分類按照被壓縮數(shù)據(jù)的頻率范圍分類音頻壓

26、縮：語音壓縮、聲頻壓縮音頻壓縮：語音壓縮、聲頻壓縮視頻壓縮視頻壓縮411.3 數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)分類數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)分類u按照被壓縮數(shù)據(jù)的屬性分類按照被壓縮數(shù)據(jù)的屬性分類語音壓縮、文本壓縮語音壓縮、文本壓縮 、圖形和圖像壓縮。、圖形和圖像壓縮。u按照壓縮算法的實(shí)現(xiàn)手段分類按照壓縮算法的實(shí)現(xiàn)手段分類硬件壓縮：通過硬件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)壓縮硬件壓縮：通過硬件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)壓縮軟件壓縮：通過軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)壓縮軟件壓縮：通過軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)壓縮421.3 數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)分類數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)分類u按照數(shù)據(jù)壓縮系統(tǒng)自適應(yīng)能力分類按照數(shù)據(jù)壓縮系統(tǒng)自適應(yīng)能力分類自適應(yīng)數(shù)據(jù)壓縮：能夠隨著數(shù)據(jù)源的變化而自適應(yīng)數(shù)據(jù)壓縮：能夠隨著數(shù)據(jù)源的變化而相應(yīng)調(diào)整壓

27、縮編碼器的特性以適應(yīng)數(shù)據(jù)變化。相應(yīng)調(diào)整壓縮編碼器的特性以適應(yīng)數(shù)據(jù)變化。非自適應(yīng)數(shù)據(jù)壓縮：不能隨著數(shù)據(jù)源的變化非自適應(yīng)數(shù)據(jù)壓縮：不能隨著數(shù)據(jù)源的變化而相應(yīng)調(diào)整壓縮編碼器特性的壓縮方法。而相應(yīng)調(diào)整壓縮編碼器特性的壓縮方法。431.3 數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)分類數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)分類u按照壓縮器和解壓器的復(fù)雜度分類按照壓縮器和解壓器的復(fù)雜度分類對稱壓縮：壓縮編碼器和解壓縮譯碼器的復(fù)對稱壓縮：壓縮編碼器和解壓縮譯碼器的復(fù)雜度及工作量相同或基本相同。（多媒體通雜度及工作量相同或基本相同。（多媒體通信系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)壓縮多為對稱壓縮）信系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)壓縮多為對稱壓縮）非對稱壓縮：壓縮編碼器和解壓縮譯碼器的非對稱壓縮：壓縮編碼器

28、和解壓縮譯碼器的復(fù)雜度及工作量不同。（多媒體錄放系統(tǒng)中復(fù)雜度及工作量不同。（多媒體錄放系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)壓縮多為非對稱壓縮）的數(shù)據(jù)壓縮多為非對稱壓縮）441.3 數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)分類數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)分類u按照數(shù)據(jù)壓縮的應(yīng)用領(lǐng)域分類按照數(shù)據(jù)壓縮的應(yīng)用領(lǐng)域分類遙測數(shù)據(jù)壓縮、地震數(shù)據(jù)壓縮、醫(yī)學(xué)信息壓遙測數(shù)據(jù)壓縮、地震數(shù)據(jù)壓縮、醫(yī)學(xué)信息壓縮、報(bào)紙壓縮、數(shù)據(jù)庫壓縮等縮、報(bào)紙壓縮、數(shù)據(jù)庫壓縮等u按照數(shù)據(jù)壓縮使用的量化技術(shù)分類按照數(shù)據(jù)壓縮使用的量化技術(shù)分類標(biāo)量量化數(shù)據(jù)壓縮標(biāo)量量化數(shù)據(jù)壓縮矢量量化數(shù)據(jù)壓縮矢量量化數(shù)據(jù)壓縮45數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)壓壓縮縮冗余度冗余度壓縮壓縮（熵編（熵編碼）碼）統(tǒng)計(jì)編碼統(tǒng)計(jì)編碼霍夫曼編碼、游程編碼、二進(jìn)制

29、信源編碼等霍夫曼編碼、游程編碼、二進(jìn)制信源編碼等算術(shù)編碼算術(shù)編碼基于字典的編碼：基于字典的編碼：LZWLZW編碼等編碼等其他編碼其他編碼完全可逆的小波分解完全可逆的小波分解+ +統(tǒng)計(jì)編碼等統(tǒng)計(jì)編碼等熵壓縮熵壓縮特征抽取特征抽取分析分析/ /綜合編碼綜合編碼子帶、小波、分形等子帶、小波、分形等量化量化其他其他無記憶量化無記憶量化均勻量化、壓擴(kuò)量化均勻量化、壓擴(kuò)量化有有記記憶憶量量化化序列序列量化量化預(yù)測預(yù)測 編碼編碼增量調(diào)制、線性增量調(diào)制、線性/ /非線非線性性/ /自適應(yīng)預(yù)測等自適應(yīng)預(yù)測等其他其他 方法方法序貫量化等序貫量化等分組分組量化量化直接直接 映射映射矢量量化、神經(jīng)網(wǎng)等矢量量化、神經(jīng)網(wǎng)

30、等變換變換編碼編碼正交變換正交變換 KLTKLT、DCTDCT等等非正交變換非正交變換其他函數(shù)變換其他函數(shù)變換表表1.2 1.2 數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)的簡單分類數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)的簡單分類46編碼實(shí)例：盲文編碼實(shí)例：盲文 u由路易由路易布萊爾（布萊爾（Louis Braille）發(fā)明：）發(fā)明：3 x 2凸印點(diǎn)陣凸印點(diǎn)陣u26個(gè)盲文字母個(gè)盲文字母u一些盲文字和字符串一些盲文字和字符串u例：例：“to others”47編碼實(shí)例：編碼實(shí)例：Morse碼碼u19世紀(jì)中葉，由世紀(jì)中葉，由 Samuel Morse發(fā)明發(fā)明 每個(gè)字符用每個(gè)字符用“ . ” 表示表示48編碼實(shí)例：編碼實(shí)例：Morse碼碼 (2)uMor

31、se碼與字母頻率碼與字母頻率：u基本原則：基本原則：用較短的碼字表示出現(xiàn)頻率高的字符，較長的碼字表示用較短的碼字表示出現(xiàn)頻率高的字符，較長的碼字表示出現(xiàn)頻率低的字符出現(xiàn)頻率低的字符 但也不是但也不是100% 滿足（如滿足（如l vs. m ）u這就是利用統(tǒng)計(jì)冗余編碼的基本思想這就是利用統(tǒng)計(jì)冗余編碼的基本思想49圖像壓縮實(shí)例圖像壓縮實(shí)例u圖象圖象 丟失高頻部分細(xì)節(jié)丟失高頻部分細(xì)節(jié) 50第一章第一章 緒緒 論論1.1 什么是數(shù)據(jù)壓縮？什么是數(shù)據(jù)壓縮？1.2 數(shù)據(jù)壓縮的必要性數(shù)據(jù)壓縮的必要性1.3 數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)的分類數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)的分類1.4 數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)的歷史發(fā)展數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)的歷史發(fā)展51n 早在早

32、在1949年年，貝爾實(shí)驗(yàn)室的，貝爾實(shí)驗(yàn)室的 Claude Shannon 和和 MIT 的的 R.M.Fano 幾乎同時(shí)提出了的對符號進(jìn)行有效幾乎同時(shí)提出了的對符號進(jìn)行有效編碼從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)壓縮的編碼從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)壓縮的 Shannon-Fano 編碼編碼方法方法 。Shannon-FanoShannon-Fano 編碼編碼大多數(shù)信息的表達(dá)都存在著一定的冗余度，通過采用一定大多數(shù)信息的表達(dá)都存在著一定的冗余度，通過采用一定的模型和編碼方法，可以降低這種冗余度。的模型和編碼方法，可以降低這種冗余度。1.4 數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)的歷史發(fā)展數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)的歷史發(fā)展52n 60 年代、年代、70 年代乃至年代乃至

33、80 年代的早期，數(shù)據(jù)壓縮領(lǐng)年代的早期，數(shù)據(jù)壓縮領(lǐng)域幾乎一直被域幾乎一直被 Huffman 編碼及其分支所壟斷。編碼及其分支所壟斷。 n UNIX 系統(tǒng)上一個(gè)壓縮程序系統(tǒng)上一個(gè)壓縮程序 COMPACT 就是就是 Huffman 0 階自適應(yīng)編碼的具體實(shí)現(xiàn)。階自適應(yīng)編碼的具體實(shí)現(xiàn)。80 年代初，年代初，Huffman 編碼編碼又在又在 DOS 系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)，其代表程序叫系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)，其代表程序叫 SQ。 n 1952年年D.A.Huffman 第一次發(fā)表了他的論文第一次發(fā)表了他的論文“最小冗余度代碼的構(gòu)造方法最小冗余度代碼的構(gòu)造方法”(A Method for the Construction of

34、 Minimum Redundancy Codes)。 Huffman Huffman 編碼編碼53n 80年代，數(shù)學(xué)家們從新的角度入手，遵循年代，數(shù)學(xué)家們從新的角度入手，遵循 Huffman 編碼的主導(dǎo)思想，設(shè)計(jì)出另一種更為精確，更能接近信編碼的主導(dǎo)思想，設(shè)計(jì)出另一種更為精確，更能接近信息論中息論中“熵熵”極限的編碼方法極限的編碼方法算術(shù)編碼。算術(shù)編碼。 算術(shù)編碼得到的壓縮效果可以最大地減小信息的冗余算術(shù)編碼得到的壓縮效果可以最大地減小信息的冗余度，用最少量的符號精確表達(dá)原始信息內(nèi)容。算術(shù)編度，用最少量的符號精確表達(dá)原始信息內(nèi)容。算術(shù)編碼雖然可以得到最好的壓縮效果，但卻要消耗也許幾碼雖然可以

35、得到最好的壓縮效果，但卻要消耗也許幾十倍的計(jì)算時(shí)間。十倍的計(jì)算時(shí)間。 算術(shù)算術(shù)編碼編碼54能不能既在壓縮效果上超越能不能既在壓縮效果上超越 Huffman，又不增加，又不增加程序?qū)ο到y(tǒng)資源和時(shí)間的需求呢？程序?qū)ο到y(tǒng)資源和時(shí)間的需求呢？ n 1977年之前，數(shù)據(jù)壓縮的研究工作主要集中于熵、年之前，數(shù)據(jù)壓縮的研究工作主要集中于熵、字符和單詞頻率以及統(tǒng)計(jì)模型等方面，字符和單詞頻率以及統(tǒng)計(jì)模型等方面， n 1977年，以色列人年，以色列人 Jacob Ziv 和和 Abraham Lempel 發(fā)表了論文發(fā)表了論文“順序數(shù)據(jù)壓縮的一個(gè)通用算法順序數(shù)據(jù)壓縮的一個(gè)通用算法”(A Universal Alg

36、orithm for Sequential Data Compression)。字典式字典式編碼編碼55字典式編碼不但在壓縮效果上大大超過了字典式編碼不但在壓縮效果上大大超過了Huffman，而且，對于算法的實(shí)現(xiàn)，其壓縮和解壓縮的速度也異而且，對于算法的實(shí)現(xiàn)，其壓縮和解壓縮的速度也異常驚人。常驚人。 n 1978年，他們發(fā)表了該論文的續(xù)篇年，他們發(fā)表了該論文的續(xù)篇“通過可變通過可變比率編碼的獨(dú)立序列的壓縮比率編碼的獨(dú)立序列的壓縮”(Compression of Individual Sequences via Variable-Rate Coding)。在這兩篇論文中提出的兩個(gè)壓縮技術(shù)。在這兩

37、篇論文中提出的兩個(gè)壓縮技術(shù)被稱為被稱為 LZ77 和和 LZ78 ?；谶@一思路的編碼方?；谶@一思路的編碼方法被稱作法被稱作“字典字典”式編碼。式編碼。字典式字典式編碼編碼56n 1984年，年，Terry Welch 發(fā)表了名為發(fā)表了名為“高性能數(shù)據(jù)高性能數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)壓縮技術(shù)”(A Technique for High-Performance Data Compression)的論文，實(shí)現(xiàn)了的論文，實(shí)現(xiàn)了 LZ78 算法的一算法的一個(gè)變種個(gè)變種LZW。LZW 繼承了繼承了 LZ77 和和 LZ78 壓縮壓縮效果好、速度快的優(yōu)點(diǎn)，而且在算法描述上更容易效果好、速度快的優(yōu)點(diǎn)，而且在算法描述上更

38、容易被人們接受，實(shí)現(xiàn)也比較簡單。被人們接受，實(shí)現(xiàn)也比較簡單。n 不久，不久，UNIX上出現(xiàn)了使用上出現(xiàn)了使用 LZW 算法的算法的 Compress 程序，很快成為了程序，很快成為了 UNIX 世界的壓縮程序世界的壓縮程序標(biāo)準(zhǔn)。緊隨其后的是標(biāo)準(zhǔn)。緊隨其后的是 MS-DOS環(huán)境下的環(huán)境下的ARC 程序，程序，還有象還有象 PKWare、PKARC 等仿制品。等仿制品。LZ78 和和 LZW 一時(shí)間統(tǒng)治了一時(shí)間統(tǒng)治了 UNIX 和和 DOS 兩大平臺。兩大平臺。字典式字典式編碼編碼57另外對于另外對于 GIF 格式，格式，GIF 格式格式可以把原始圖形文件可以把原始圖形文件以非常小數(shù)據(jù)量存儲，可以

39、在同一個(gè)文件中存儲多以非常小數(shù)據(jù)量存儲，可以在同一個(gè)文件中存儲多幅圖像從而實(shí)現(xiàn)動畫效果。知道幅圖像從而實(shí)現(xiàn)動畫效果。知道 GIF 中的圖像使用中的圖像使用什么方法壓縮的嗎？什么方法壓縮的嗎？LZW! GIF 精確地保留了原始圖像的每一個(gè)精確地保留了原始圖像的每一個(gè)像素信息，是無損圖像壓縮的代表。像素信息，是無損圖像壓縮的代表。當(dāng)然，當(dāng)然，GIF 文件中除了經(jīng)過文件中除了經(jīng)過 LZW 壓縮的像素信息以壓縮的像素信息以外，還保存有圖像的各種屬性信息以及圖像所使用外，還保存有圖像的各種屬性信息以及圖像所使用的調(diào)色板信息等。的調(diào)色板信息等。字典式字典式編碼編碼58n 80年代中期以后，人們對年代中期以

40、后，人們對 LZ77 進(jìn)行了改進(jìn)，隨進(jìn)行了改進(jìn)，隨之誕生了一批我們今天還在大量使用的壓縮程序。之誕生了一批我們今天還在大量使用的壓縮程序。 ARJ 是其中著名的例子。是其中著名的例子。LZ77 得以和得以和 LZ78、LZW 一起壟斷當(dāng)今的通用數(shù)據(jù)壓縮領(lǐng)域。一起壟斷當(dāng)今的通用數(shù)據(jù)壓縮領(lǐng)域。n 目前，基于字典方式的壓縮已經(jīng)有了一個(gè)被廣泛目前，基于字典方式的壓縮已經(jīng)有了一個(gè)被廣泛認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)，從古老的認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)，從古老的 PKZip 到現(xiàn)在的到現(xiàn)在的 WinZip，特，特別是隨著別是隨著 Internet 上文件傳輸?shù)牧餍?，上文件傳輸?shù)牧餍校琙IP 格式成為格式成為了事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)，沒有哪一種通用的文

41、件壓縮、歸檔了事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)，沒有哪一種通用的文件壓縮、歸檔系統(tǒng)敢于不支持系統(tǒng)敢于不支持 ZIP 格式。格式。 字典式字典式編碼編碼59現(xiàn)在對聲音、圖像、視頻等多媒體信息的壓縮有兩條現(xiàn)在對聲音、圖像、視頻等多媒體信息的壓縮有兩條思路：思路： 要么采用成熟的通用數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)進(jìn)行壓縮；要么采用成熟的通用數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)進(jìn)行壓縮； 要么根據(jù)媒體信息的特性設(shè)計(jì)新的壓縮方法。要么根據(jù)媒體信息的特性設(shè)計(jì)新的壓縮方法。60根據(jù)媒體特性量身定制的壓縮方法中，根據(jù)媒體特性量身定制的壓縮方法中，游程編碼游程編碼(RLE: Run-Length Encoding)是最為簡單、最容易被想到的一是最為簡單、最容易被想到的一種

42、。大多數(shù)種。大多數(shù)計(jì)算機(jī)中產(chǎn)生的圖像計(jì)算機(jī)中產(chǎn)生的圖像(和現(xiàn)實(shí)世界的圖像例如和現(xiàn)實(shí)世界的圖像例如照片不同照片不同)都具有著大面積重復(fù)的顏色塊，完全可以用一都具有著大面積重復(fù)的顏色塊，完全可以用一個(gè)顏色值加一個(gè)重復(fù)次數(shù)來表示這一塊圖像，冗余度由個(gè)顏色值加一個(gè)重復(fù)次數(shù)來表示這一塊圖像，冗余度由此減小了，這就是此減小了，這就是 RLE 方法的基本思路。方法的基本思路。顯然，它不適于用來壓縮照片、聲音等很少連續(xù)重復(fù)信息顯然，它不適于用來壓縮照片、聲音等很少連續(xù)重復(fù)信息的數(shù)據(jù)。的數(shù)據(jù)。RLE RLE 方法最有代表性的實(shí)現(xiàn)有方法最有代表性的實(shí)現(xiàn)有 PCX PCX 和和 TargaTarga 圖圖形格式。形

43、格式。游程游程編碼編碼61只有黑白兩種顏色的只有黑白兩種顏色的二值圖像二值圖像以及只有以及只有 256 256 級灰度級灰度變化的圖像變化的圖像具有一些獨(dú)特的地方，可以被壓縮算法加具有一些獨(dú)特的地方，可以被壓縮算法加以利用。以利用。對于對于灰度圖像灰度圖像，除了著名的，除了著名的 JPEG JPEG 標(biāo)準(zhǔn)以外，一種叫標(biāo)準(zhǔn)以外，一種叫 FELICSFELICS 的算法可以實(shí)現(xiàn)效果非常好的無損壓縮。的算法可以實(shí)現(xiàn)效果非常好的無損壓縮。627070年代末年代末8080年代初年代初，人們逐漸意識到，對到多數(shù)灰度，人們逐漸意識到，對到多數(shù)灰度或是彩色圖像乃至聲音文件，沒有必要忠實(shí)地保留其或是彩色圖像乃至

44、聲音文件，沒有必要忠實(shí)地保留其所有信息，所有信息，在允許一定的精度損失的情況下，可以實(shí)在允許一定的精度損失的情況下，可以實(shí)現(xiàn)更為有效的壓縮方法。現(xiàn)更為有效的壓縮方法。到到8080年代末年代末，許多人已經(jīng)在這一領(lǐng)域取得了不小的，許多人已經(jīng)在這一領(lǐng)域取得了不小的收獲，設(shè)計(jì)出了一批在壓縮效果上讓人驚訝不已的收獲，設(shè)計(jì)出了一批在壓縮效果上讓人驚訝不已的聲音和圖像壓縮算法。聲音和圖像壓縮算法。63在此基礎(chǔ)上，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織在此基礎(chǔ)上，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)(ISO)和和CCITTCCITT聯(lián)合組成聯(lián)合組成了兩個(gè)委員會：了兩個(gè)委員會： 靜態(tài)圖像聯(lián)合專家小組靜態(tài)圖像聯(lián)合專家小組( JPEG )( JPEG

45、 ) JPEG JPEG 的壓縮目標(biāo)是靜止圖像的壓縮目標(biāo)是靜止圖像( (灰度的和彩色的灰度的和彩色的) )， 動態(tài)圖像聯(lián)合專家小組動態(tài)圖像聯(lián)合專家小組( MPEG ) ( MPEG ) MPEG MPEG 的目標(biāo)則是聲音和視頻的目標(biāo)則是聲音和視頻他們的基本思路是完全一樣的，即保留媒體信息中最有他們的基本思路是完全一樣的，即保留媒體信息中最有規(guī)律、最能體現(xiàn)信息主要特征的數(shù)據(jù)，而略去其他不重規(guī)律、最能體現(xiàn)信息主要特征的數(shù)據(jù)，而略去其他不重要的數(shù)據(jù)。要的數(shù)據(jù)。64主要數(shù)據(jù)壓縮標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用主要數(shù)據(jù)壓縮標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用 標(biāo)準(zhǔn)化組織標(biāo)準(zhǔn)化組織 國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（International Organ

46、ization International Organization for Standardization, for Standardization, 簡稱簡稱ISO） 是目前世界上最大、最具權(quán)威性的國際標(biāo)準(zhǔn)化專 門機(jī)構(gòu)。 國際電工委員會國際電工委員會(International ElectrotechnicalInternational Electrotechnical Commission Commission，簡稱，簡稱IECIEC） 是世界上最早的國際性電工標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)。65 國際電信聯(lián)盟的電子標(biāo)準(zhǔn)部國際電信聯(lián)盟的電子標(biāo)準(zhǔn)部(International International Te

47、lecommunication UnionTelecommunication Union，簡稱，簡稱ITUITU）是聯(lián)合國的一個(gè)專門機(jī)構(gòu)，國際電信界最權(quán)威的標(biāo)準(zhǔn)修訂組織。1972年12月, 電信標(biāo)準(zhǔn)化部、無線電通信部和電信發(fā)展部承擔(dān)著ITU的實(shí)質(zhì)性標(biāo)準(zhǔn)制訂工作。其中，電信標(biāo)準(zhǔn)化部門由原來的國際電報(bào)電話咨詢委員會（CCITT）和國際無線電咨詢委員會（CCIR）的標(biāo)準(zhǔn)化部門合并而成，其主要職責(zé)是實(shí)現(xiàn)國際電信聯(lián)盟有關(guān)電信標(biāo)準(zhǔn)化的目標(biāo)，使全世界的電信標(biāo)準(zhǔn)化。66標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)發(fā) 布布日日 期期標(biāo)標(biāo) 題題應(yīng)用場合應(yīng)用場合H.2611990.12p 64 kbits/s的音視的音視頻業(yè)務(wù)的編譯碼頻業(yè)務(wù)的編譯碼

48、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISDN)中的視頻中的視頻會議會議H.2631996.3低比特率的視頻壓低比特率的視頻壓縮編碼縮編碼桌面可視電話移桌面可視電話移動視頻通信等動視頻通信等H.263+1998.1H.263+2000.11H.264/AVC2003.5H.264/AVC視頻壓視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)縮標(biāo)準(zhǔn)有線電視、無線有線電視、無線視頻通信、分組視頻通信、分組網(wǎng)絡(luò)視頻傳輸、網(wǎng)絡(luò)視頻傳輸、IP視頻會議等視頻會議等H.264/AVC2004.7H.264補(bǔ)充擴(kuò)展高補(bǔ)充擴(kuò)展高保真壓縮保真壓縮JBIG1991.9二值圖像的漸進(jìn)壓二值圖像的漸進(jìn)壓縮編碼縮編碼傳真等傳真等67標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布日期發(fā)布日期標(biāo)標(biāo) 題

49、題應(yīng)用場合應(yīng)用場合JPEG1992.10靜止圖像的靜止圖像的數(shù)字壓縮編碼數(shù)字壓縮編碼數(shù)字照相、數(shù)字照相、圖像圖像/視頻編輯視頻編輯JPEG20002000.12新一代靜止新一代靜止圖像編碼標(biāo)準(zhǔn)圖像編碼標(biāo)準(zhǔn)IP網(wǎng)、傳真、電子商網(wǎng)、傳真、電子商務(wù)、遙感圖像編碼務(wù)、遙感圖像編碼MPEG-11992.11面向數(shù)字存儲的運(yùn)動面向數(shù)字存儲的運(yùn)動圖像及伴音的編碼圖像及伴音的編碼光盤存儲、家用視頻、光盤存儲、家用視頻、視頻監(jiān)控視頻監(jiān)控MPEG-21994.11活動圖像及伴音活動圖像及伴音的通用編碼的通用編碼數(shù)字電視、數(shù)字電視、DVD、高、高清晰度電視、衛(wèi)星清晰度電視、衛(wèi)星電視、視頻點(diǎn)播等電視、視頻點(diǎn)播等MPEG-41995.5音視頻對象的音視頻對象的通用編碼通用編碼IP網(wǎng)、交互視頻、移網(wǎng)、交互視頻、移動通信、專業(yè)視頻、動通信、專業(yè)視頻、視頻會議等視頻會議等68ITU-GITU-G系列標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)參數(shù)系列標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)參數(shù)標(biāo)標(biāo) 準(zhǔn)準(zhǔn)算算 法法 類類 型型碼碼 率率(