清华大学：《多媒体技术与应用教程》课程教学资源（PPT课件讲稿）第3章 多媒体数据的量化与压缩

第3章多媒体数据的量化与压缩 oror tor rorbrooroo UNIVERSITY PRESS 手 时间:2次课,4学时) 清华大学出版社画

http://www.wenyuan.com.cn/webnew/ 第3章 多媒体数据的量化与压缩 （时间：2次课，4学时）

第3章多媒体数据的量化与压缩 教学提示:本章主要介绍多媒体数据压缩的必要性、多媒 体数据量化的概念;简介多媒体数据压缩技术、声音数据 的压缩、静态图像的无损压缩和]PEG标准、动态图像的压 缩及MPEG标准,并简要介绍了几种数据压缩编码方法 ■教学目标:读者在学习中应当理解上述基本概念,掌握思 想方法,了解压缩技术在计算机多媒体技术中的作用。 清华大学出版社⑨

http://www.wenyuan.com.cn/webnew/ ◼ 教学提示：本章主要介绍多媒体数据压缩的必要性、多媒 体数据量化的概念；简介多媒体数据压缩技术、声音数据 的压缩、静态图像的无损压缩和JPEG标准、动态图像的压 缩及MPEG标准，并简要介绍了几种数据压缩编码方法。 ◼ 教学目标：读者在学习中应当理解上述基本概念，掌握思 想方法，了解压缩技术在计算机多媒体技术中的作用。 第3章 多媒体数据的量化与压缩

TSINGHUA 第3章多媒体数据的量化与压缩 3.1多媒体数据压缩的必要性 3.2多媒体数据的量化 33多媒体数据压缩技术 34多媒体数据的压缩 3.5习题 清华大学出版社⑨

http://www.wenyuan.com.cn/webnew/ 第3章 多媒体数据的量化与压缩 ◼ 3.1 多媒体数据压缩的必要性 ◼ 3.2 多媒体数据的量化 ◼ 3.3 多媒体数据压缩技术 ◼ 3.4 多媒体数据的压缩 ◼ 3.5 习题

31多媒体数据压缩的必要性 多媒体数据压缩和编码技术是计算机多媒体的关键 技术。计算机多媒体系统需要具有综合处理声、文、图 数据的能力,能面向三维图形、立体声、真彩色高保真 全屏幕运动画面,应当能实时处理大量数字化视频、音 频信息。这些操作对计算机的处理、存储、传输能力都 有较高的要求。 清华大学出版社⑨

http://www.wenyuan.com.cn/webnew/ 3.1 多媒体数据压缩的必要性 多媒体数据压缩和编码技术是计算机多媒体的关键 技术。计算机多媒体系统需要具有综合处理声、文、图 数据的能力，能面向三维图形、立体声、真彩色高保真 全屏幕运动画面，应当能实时处理大量数字化视频、音 频信息。这些操作对计算机的处理、存储、传输能力都 有较高的要求

31多媒体数据压缩的必要性 多媒体数据压缩的理论正在不断地发展和深化。对声 音数据的压缩一般采用去掉重复代码和去掉声音数据中 的无声信号序列两种方法 对静止图像信息,特别是视频图像信息数据的压缩是 比较复杂的,对静止图像压缩广泛采用JPEG( Joint Photographic Expert Group)算法标准,由于计算机的中央 处理器CPU完成JPEG算法花费的时间太长,所以都是用 专门的JPEG算法信号处理器来完成运算。对视频图像的 压缩算法有MPEG( MovingPictureExpertGroup)和 DVI( Digital Video Interactive)算法。这些算法是由相应的 算法信号处理器来完成 清华大学出版社⑨

http://www.wenyuan.com.cn/webnew/ 3.1 多媒体数据压缩的必要性 多媒体数据压缩的理论正在不断地发展和深化。对声 音数据的压缩一般采用去掉重复代码和去掉声音数据中 的无声信号序列两种方法。 对静止图像信息，特别是视频图像信息数据的压缩是 比 较 复 杂 的 ， 对 静 止 图 像 压 缩 广 泛 采 用 JPEG(Joint Photographic Expert Group)算法标准，由于计算机的中央 处理器CPU完成JPEG算法花费的时间太长，所以都是用 专门的JPEG算法信号处理器来完成运算。对视频图像的 压 缩 算 法 有 MPEG(MovingPictureExpertGroup) 和 DVI(Digital Video Interactive)算法。这些算法是由相应的 算法信号处理器来完成

TSINGHUA 32多媒体数据的量化 声音是携带信息的重要媒体,是多媒体技术研究中的 个重要内容,声音的种类很多,如语音、乐器声、动物 发出的声音以及自然界的雷声、风声、雨声等。这些声音 有许多共同的特性,也有它们各自的特性。在用计算机处 理这些声音时,既要考虑它们的共性,又要利用它们各自 的特性 清华大学, 出版社

http://www.wenyuan.com.cn/webnew/ 3.2 多媒体数据的量化 声音是携带信息的重要媒体，是多媒体技术研究中的 一个重要内容，声音的种类很多，如语音、乐器声、动物 发出的声音以及自然界的雷声、风声、雨声等。这些声音 有许多共同的特性，也有它们各自的特性。在用计算机处 理这些声音时，既要考虑它们的共性，又要利用它们各自 的特性

TSINGHUA 32多媒体数据的量化 用数字量而不用模拟量做信号处理的主要优点是: 数字信号计算是一种精确的运算方法,它不受时间和环境 变化的影响。 °表示部件功能的数学运算不是物理的功能部件,而是使用 数学运算模拟,其中的数学运算也相对容易实现。 可以对数字运算数据进行程序控制,如可以改变算法或改 变某些功能,还可以对数字部分进行再编程 清华大学, 出版社

http://www.wenyuan.com.cn/webnew/ 3.2 多媒体数据的量化 用数字量而不用模拟量做信号处理的主要优点是： ⚫ 数字信号计算是一种精确的运算方法，它不受时间和环境 变化的影响。 ⚫ 表示部件功能的数学运算不是物理的功能部件，而是使用 数学运算模拟，其中的数学运算也相对容易实现。 ⚫ 可以对数字运算数据进行程序控制，如可以改变算法或改 变某些功能，还可以对数字部分进行再编程

3,2多媒体数据的量化 100101011011010 对声音进行数字化需要解决两个问题: ●每秒钟需要采集多少个声音样本,也就是采样频率取 多大。 声音样本分为多少种情况,用多少个二进制位来存储 表示每种情况的数据,称为量化精度。 清华大学出版社⑨

http://www.wenyuan.com.cn/webnew/ 3.2 多媒体数据的量化 对声音进行数字化需要解决两个问题： ⚫ 每秒钟需要采集多少个声音样本，也就是采样频率取 多大。 ⚫ 声音样本分为多少种情况，用多少个二进制位来存储 表示每种情况的数据，称为量化精度

3,2多媒体数据的量化 100101011011010 ●提示:采样频率的高低是根据奈奎斯特理论和声音信号 本身的最高频率决定的。奈奎斯特理论指出,釆样频率 不应低于声音信号最高频率的两倍。满足奈奎斯特理论 的数字表达的声音可以还原成原来的声音,这叫做无损 数字化。 清华大学出版社⑨

http://www.wenyuan.com.cn/webnew/ 3.2 多媒体数据的量化 ⚫ 提示：采样频率的高低是根据奈奎斯特理论和声音信号 本身的最高频率决定的。奈奎斯特理论指出，采样频率 不应低于声音信号最高频率的两倍。满足奈奎斯特理论 的数字表达的声音可以还原成原来的声音，这叫做无损 数字化

TSINGHUA 33多媒体数据压缩技术 3.3.1数据压缩 3.3.2数据压缩过程 3.33数据压缩的主要指标 清华大学, 出版社

http://www.wenyuan.com.cn/webnew/ 3.3 多媒体数据压缩技术 ◼ 3.3.1 数据压缩 ◼ 3.3.2 数据压缩过程 ◼ 3.3.3 数据压缩的主要指标