多媒體數(shù)據(jù)壓縮編碼技術(shù)

第3章多媒體數(shù)據(jù)壓縮編碼技術(shù)本章概要多媒體數(shù)據(jù)壓縮編碼的重要性和分類統(tǒng)計(jì)編碼預(yù)測(cè)編碼變換編碼4123多媒體數(shù)據(jù)壓縮編碼的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)51.多媒體數(shù)據(jù)壓縮編碼的重要性和分類信息時(shí)代的重要特征是信息的數(shù)字化，數(shù)字化了的信息帶來(lái)了“信息爆炸”。數(shù)字計(jì)算機(jī)面臨的是數(shù)值、文字、語(yǔ)言、音樂(lè)、圖形、動(dòng)畫(huà)、電視視頻圖像等多種媒體承載的由模擬量轉(zhuǎn)化成數(shù)字量信息的吞吐、存儲(chǔ)和傳輸?shù)膯?wèn)題。數(shù)字化了的視頻和音頻信號(hào)的數(shù)量之大非常驚人。多媒體數(shù)據(jù)存在大量的冗余，通過(guò)去除那些冗余數(shù)據(jù)可以使原始數(shù)據(jù)極大地減少，因此，多媒體數(shù)據(jù)壓縮編碼技術(shù)就是研究如何利用多媒體數(shù)據(jù)的冗余性來(lái)減少數(shù)據(jù)量的方法。1.1重要性一頁(yè)印在B5紙上的文件，若以中等分辨率（300dpi約12像素點(diǎn)/mm）掃描采樣，其數(shù)據(jù)量約6.61MB/頁(yè)，一片650MB的CD-ROM可存放98頁(yè)。雙通道立體聲激光唱盤(CD-DA)，采樣頻率為44.1kHz，采樣精度16位/樣本，一個(gè)650MB的CD-ROM可存儲(chǔ)約一個(gè)小時(shí)的音樂(lè)。數(shù)字音頻磁帶(DAT)，采樣頻率48kHz，采樣精度16位/樣本，一個(gè)650M的CD-ROM，可存約2小時(shí)的節(jié)目。1.1重要性源輸入格式(sourceinputformation，SIF)，NTSC制、色彩、4:4:4采樣：

--每幀數(shù)據(jù)量352×240×3=253KB --每秒數(shù)據(jù)量(位率)253×30=7.603MB/s --一片CD-ROM節(jié)目時(shí)間(650÷7.706)/60=1.42分/片國(guó)際無(wú)線電咨詢委員會(huì)(internationalconsultativecommitteeforradio,ICCR)格式，PAL制、4:4:4采樣：

--每幀數(shù)據(jù)量720×576×3=1.24MB --每秒數(shù)據(jù)量1.24×25=31.3MB/s

--一片CD-ROM節(jié)目時(shí)間650÷31.1=20.9秒/片1.1重要性這樣大的數(shù)據(jù)量，無(wú)疑給存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)容量、通信干線的信道傳輸率以及計(jì)算機(jī)的速度都增加了極大的壓力。解決這一問(wèn)題，單純用擴(kuò)大存儲(chǔ)器容量、增加通信干線的傳輸率的辦法是不現(xiàn)實(shí)的。數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)是個(gè)行之有效的方法。通過(guò)數(shù)據(jù)壓縮手段把信息數(shù)據(jù)量壓下來(lái)，以壓縮形式存儲(chǔ)和傳輸，既緊縮節(jié)約了存儲(chǔ)空間，又提高了通信干線的傳輸效率，同時(shí)使計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)處理音頻、視頻信息，以保證播放出高質(zhì)量的視頻、音頻節(jié)目成為可能。1.2可能性空間冗余

--同一景物表面上各采樣點(diǎn)的顏色之間往往存在著空間連貫性，但是基于離散像素采樣來(lái)表示物體顏色的方式通常沒(méi)有利用景物表面顏色的這種空間連貫性，從而產(chǎn)生了空間冗余。 --可以通過(guò)改變物體表面顏色的像素存儲(chǔ)方式來(lái)利用空間連貫性，達(dá)到減少數(shù)據(jù)量的目的。1.2可能性時(shí)間冗余

--這是序列圖像（電視圖像、運(yùn)動(dòng)圖像）表示中經(jīng)常包含的冗余。 --序列圖像一般為位于一時(shí)間軸區(qū)間內(nèi)的一組連續(xù)畫(huà)面，其中的相鄰幀往往包含相同的背景和移動(dòng)物體，只不過(guò)移動(dòng)物體所在的空間位置略有不同，所以后一幀的數(shù)據(jù)與前一幀的數(shù)據(jù)有許多共同的地方，這種共同性是由于相鄰幀記錄了相鄰時(shí)刻的同一場(chǎng)景畫(huà)面，所以稱為時(shí)間冗余。1.2可能性結(jié)構(gòu)冗余

--在有些圖像的紋理區(qū)，圖像的像素值存在著明顯的分布模式，例如，方格狀的地板圖案等。我們稱此為結(jié)構(gòu)冗余。 --已知分布模式，可以通過(guò)某一過(guò)程生成圖像。1.2可能性知識(shí)冗余

--有些圖像的理解與某些知識(shí)有相當(dāng)大的相關(guān)性。例如，人臉的圖像有固定的結(jié)構(gòu)。這類規(guī)律性的結(jié)構(gòu)可由先驗(yàn)知識(shí)和背景知識(shí)得到，我們稱此類冗余為知識(shí)冗余。 --根據(jù)已有的知識(shí)，對(duì)某些圖像中所包含的物體，我們可以構(gòu)造其基本模型，并創(chuàng)建對(duì)應(yīng)各種特征的圖像庫(kù)，進(jìn)而圖像的存儲(chǔ)只需要保存一些特征參數(shù)，從而可以大大減少數(shù)據(jù)量。知識(shí)冗余是模型編碼主要利用的特性。1.2可能性視覺(jué)冗余

--事實(shí)表明，人類的視覺(jué)系統(tǒng)對(duì)圖像場(chǎng)的敏感性是非均勻和非線性的。然而，在記錄原始的圖像數(shù)據(jù)時(shí)，通常假定視覺(jué)系統(tǒng)是線性和均勻的，對(duì)視覺(jué)敏感和不敏感的部分同等對(duì)待，從而產(chǎn)生了比理想編碼（即把視覺(jué)敏感和不敏感的部分區(qū)分開(kāi)來(lái)編碼）更多的數(shù)據(jù)，這就是視覺(jué)冗余。--通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)以下視覺(jué)的非均勻特征。視覺(jué)系統(tǒng)對(duì)圖像的亮度和色彩度的敏感性相差很大；隨著亮度的增加，視覺(jué)系統(tǒng)對(duì)量化誤差的敏感度降低；人眼的視覺(jué)系統(tǒng)在圖像的邊緣和非邊緣區(qū)域分開(kāi)來(lái)處理；人類的視覺(jué)系統(tǒng)總是把視網(wǎng)膜上的圖像分解成若干個(gè)空間有向的頻率通道后再進(jìn)一步處理。1.2可能性圖像區(qū)域的相同性冗余

--它是指在圖像中的兩個(gè)或多個(gè)區(qū)域所對(duì)應(yīng)的所有像素值相同或相近，從而產(chǎn)生的數(shù)據(jù)重復(fù)性存儲(chǔ)，這就是圖像區(qū)域的相似性冗余。

--在以上的情況下，記錄了一個(gè)區(qū)域中各像素的顏色值，則與其相同或相近的其他區(qū)域就不在記錄其中各像素的值。--向量量化方法就是針對(duì)這種冗余性的圖像壓縮編碼方法。1.2可能性紋理的統(tǒng)計(jì)冗余

--有些圖像紋理盡管不嚴(yán)格服從某一分布規(guī)律，但是它在統(tǒng)計(jì)的意義上服從該規(guī)律。利用這種性質(zhì)也可以減少表示圖像的數(shù)據(jù)量，所以我們稱之為紋理的統(tǒng)計(jì)冗余。

1.3多媒體數(shù)據(jù)壓縮方法的分類根據(jù)質(zhì)量有無(wú)損失可分為：有損失編碼和無(wú)損失編碼。按照騎作用域在空間域或頻率域上分為：空間方法、變換方法和混合方法。根據(jù)是否自適應(yīng)分為自適應(yīng)性編碼和非自適應(yīng)性編碼。一般來(lái)說(shuō)，每一個(gè)編碼方法都有其相應(yīng)的自適應(yīng)方法。1.3多媒體數(shù)據(jù)壓縮方法的分類1.需3多媒撞體數(shù)耐據(jù)壓城縮方桶法的壯分類脈沖阻編碼戒調(diào)制--數(shù)據(jù)胳編碼泊方式級(jí)之一罩。主綿要過(guò)需程是傍將話婚音、宏圖像煩等模皆擬信趟號(hào)每悅隔一緩定時(shí)監(jiān)間進(jìn)孩行取并樣，無(wú)使其辱離散就化，耍同時(shí)旱將抽供樣值愉按分黑層單自位四某舍五肚人取宗整量怕化，住同時(shí)渾將抽楚樣值爸按一挨組二適進(jìn)制曲碼來(lái)遙表示躍抽樣型脈沖傲的幅攻值。預(yù)測(cè)記編碼--編碼褲器記撲錄的普不是勢(shì)樣本沸的真炸實(shí)值塌，而佛是它律對(duì)預(yù)尚測(cè)值另的差濤。這艙種編界碼方馳式稱字為差渠值脈爬沖編椒碼調(diào)挪制（DP汽CM）。濁預(yù)測(cè)侄值由括欲編市碼圖鍵像信您號(hào)的止過(guò)去眉信息櫻決定商。通責(zé)常采導(dǎo)用線高性預(yù)抄測(cè)。已由于鮮空間劍相關(guān)仿性，心真實(shí)蛙值與榨預(yù)測(cè)扎值的洗差值凍的變蛋化范并圍遠(yuǎn)宰遠(yuǎn)小丈于真瀉實(shí)值棄的變謹(jǐn)化范居圍，棒因而鼠可以畫(huà)彩較位少的崗位數(shù)輸來(lái)表延示。治另外墻，若縫利用鍋人的冰視覺(jué)斗特性殖對(duì)差凱值進(jìn)楊行非龜均勻瘡量化殖，則勿會(huì)獲盼得更彩高的璃壓縮胞比。1.易3多媒快體數(shù)口據(jù)壓縣縮方目法的義分類變換北編碼--其主曠要思氏想是泉利用恒圖像普塊內(nèi)悔像素址值之臨間的矮相關(guān)植性，難把圖賀像變歸換到婦一組裕新的血基上傍，使邪得能械量集律中在兔少數(shù)南變換槽系數(shù)熟上，絞通過(guò)誕存儲(chǔ)腳這些執(zhí)系數(shù)羞從而富達(dá)到趕壓縮忠圖像禍的目比的。鋤在變沈換編紛碼中格，由服于對(duì)襯整幅坡圖進(jìn)眨行變私換的例計(jì)算滔量太朵大，獅所以規(guī)一般皮把原約始圖育像分錘成許肉多個(gè)程矩形最區(qū)域殖子圖冊(cè)像獨(dú)染立進(jìn)贈(zèng)行變治換。饅如DC攪T變換夫。統(tǒng)計(jì)娛編碼--最常典用的號(hào)統(tǒng)計(jì)菜編碼鈴是Hu劈燕ff聯(lián)ma誘n編碼下。其側(cè)基本逼原理勺是根胞據(jù)信輝源的熄頻率每進(jìn)行堡編碼康。對(duì)收于出財(cái)現(xiàn)頻值率大情的符焦號(hào)用恭較少擔(dān)的位牽數(shù)來(lái)憐表示膀，而親對(duì)于醒出現(xiàn)泛頻率容小的梢符號(hào)摩用較防多位晃數(shù)來(lái)須表示俗。這翠種方戶法的釘壓縮溜率取罷決符李號(hào)的純分布雕頻率斗，分役布越樂(lè)集中佩壓縮星效果翅越好擱。--還有愧一種臺(tái)算術(shù)售編碼著方法雙，也掃是統(tǒng)灑計(jì)編兔碼。辰算術(shù)當(dāng)編碼律適合蘭于信礙源符昂號(hào)概飯率比辨較接餐近的競(jìng)情況由。在JP帝EG的擴(kuò)悄展系錦統(tǒng)中在，用燥算術(shù)漢編碼驚代替Hu漫ff喂ma轟n編碼像。1.幅3多媒返體數(shù)膝據(jù)壓扎縮方其法的閘分類混合溝編碼--一般沖是將再預(yù)測(cè)給編碼獨(dú)和變求換編悲碼合籮并使網(wǎng)用。罰比如蒼在一存?zhèn)€方螞向上炎進(jìn)行尋變換她，在林另一筋個(gè)方貿(mào)向上耗用DP胞CM對(duì)變統(tǒng)換系叛數(shù)進(jìn)市行預(yù)覺(jué)測(cè)編耕碼。烈或是寒對(duì)動(dòng)殼態(tài)圖板像二廢維變披換加別上時(shí)裙間方惕向上夠的DP融CM預(yù)測(cè)很。2.統(tǒng)計(jì)戒編碼數(shù)據(jù)袍壓縮楊技術(shù)魯?shù)睦頃x論基謎礎(chǔ)是指信息紹論。篇根據(jù)榨信息欲論的短原理盼，可葡以找棚到最棕佳數(shù)閉據(jù)壓濃縮編土碼方樓法，乖數(shù)據(jù)稀壓縮稱的理炊論極蘿限是信息恨熵。如果啞要求套在編劈燕碼過(guò)辨程中萌不丟粗失信面息量鈔，即饒要求各保存戰(zhàn)信息致熵，卷這種息信息教保持絨編碼婦又叫津做熵引保存駐編碼逃，或哈者熵編駕碼。熵軌編碼炕是無(wú)押失真每數(shù)據(jù)侵壓縮鉆，用壟這種叢編碼火結(jié)果嚴(yán)經(jīng)解掉碼后幸可無(wú)通失真選的恢休復(fù)出執(zhí)原圖旺像。當(dāng)考忌慮到田人眼亡對(duì)失仗真不規(guī)易覺(jué)狂察的嶼生理膽特征絨時(shí)，習(xí)有些葵圖像然編碼畜不嚴(yán)購(gòu)格要屆求熵價(jià)保存區(qū)，信柔息可留允許譜部分敞失真鑄以換塊取高劈燕的數(shù)袋據(jù)壓幫縮比伐，這幟種編限碼是箱有失父真壓做縮，滴通常核運(yùn)動(dòng)盜圖像策的數(shù)只據(jù)壓肢縮是癢有失趙真編士碼，慣這就想是著趙名的香農(nóng)摸（Sh里an旺no小n）率舊失真畜理論，即膏信息蘆編碼樣率與肥允許酒的失午真關(guān)拿系的慰理論禁。根據(jù)育信源培符號(hào)遣出現(xiàn)劑概率求的分耀布特粘性而相進(jìn)行嗚的壓幟縮編眼碼。撿熵編弓碼是搭無(wú)失傾真數(shù)舊據(jù)壓消縮編于碼，毛在編洽碼過(guò)稱程中堂不丟跟失信維息量謊，熵玻編碼江是建術(shù)立在厘隨機(jī)荒過(guò)程滋的統(tǒng)壘計(jì)特媽性基靜礎(chǔ)上湯的。在信擋息論討中，閑熵被創(chuàng)用來(lái)吳衡量夸一個(gè)插隨機(jī)飽變量土出現(xiàn)馳的期怎望值解。它涌代表魔了在頓被接自收之茶前，系信號(hào)拆傳輸廚過(guò)程歪中損漫失的花信息拉量，壁又被模稱為附信息欄熵。蘭信息棚熵也詠稱信召源熵縣、平稿均自婦信息菜量。2.坡1統(tǒng)計(jì)脾編碼宏原理信息姓編碼湖器模擋型其中淋：X是消儀息集擊，由座幾個(gè)樂(lè)信號(hào)釋單元xj構(gòu)成(j=1漁,2養(yǎng),…忘,n她)Z是輸偏出集潔，由弓幾個(gè)感碼字zj構(gòu)成(j=1跳,2獄,…禁,n殲)，zj與xj一一爭(zhēng)對(duì)應(yīng)代。Am是符厘號(hào)集題，由m個(gè)碼宴元ai構(gòu)成(i膜=1嫩,2膠,…然,m床)，符臥號(hào)集健中的升碼元瘦組成羽輸出測(cè)碼字喇。編碼器信源（消息集）編碼輸出集（接收端）符號(hào)集當(dāng)信座源發(fā)勝出某找個(gè)隨水機(jī)事旗件（胖消息鄰）xj后，翻接收志端收宜到一病個(gè)相孩應(yīng)的單碼字zj，從族數(shù)量瘡上說(shuō)稈，所鋤收到襪的碼手字中售包含帖多大毅的信旦息量嶼，或典者說(shuō)朝多少共有用色的信葛息呢角？2.地1統(tǒng)計(jì)偷編碼劉原理信息眾是用教不確高定性益的量拌度定尼義的艇。一撕個(gè)消收息的膀可能及性越評(píng)小，嫁其信毒息越匙多；遞而消投息的絕可能慕性越聾大，慨則其松信息鳳越少播。在數(shù)膽學(xué)上府，所焰?zhèn)鬏旔I的消據(jù)息是處其出匙現(xiàn)概呢率的右單調(diào)其下降賊函數(shù)。所謂信息浩量是指覺(jué)從N個(gè)相概等可廉能事賢件中替選出藍(lán)一個(gè)鏡時(shí)間酒所需歡要信失息量屯或含克量，搭也就旺是在律辨識(shí)N個(gè)事抽件中胡特定躲的一還個(gè)事悲件的狹過(guò)程頓中需隆要提脊問(wèn)“畜是或輔否”享的最紋少次辟數(shù)。2.富1統(tǒng)計(jì)譜編碼獅原理2.叛1統(tǒng)計(jì)炊編碼拼原理例子獲：要篇從1~討64個(gè)數(shù)查中選協(xié)定某劈燕一個(gè)可數(shù)，半不論去回答紙是或坐否都告消去詞了半燭數(shù)的竿可能戲事件郵，這旗樣繼劫續(xù)問(wèn)雕下去綠，只陡要提融問(wèn)6次這則類問(wèn)灘題，返就能孟從64個(gè)數(shù)查中選以定某墻一個(gè)犯。這露是因毛為每頂提問(wèn)亞一次滿都會(huì)曾得到1比特菜的信播息量肅。因此晝，在64個(gè)數(shù)僑中選鳥(niǎo)定某識(shí)一個(gè)此數(shù)所翼需要慎的信妻息量假是設(shè)從N個(gè)數(shù)迎中選墨定任可一個(gè)而數(shù)x的概騙率為p(x御)，假鐮定選級(jí)定任姐意一欠個(gè)數(shù)麻的概麥率都蓄相等偉，即p(x梁)=孤1/姿N，因惜此信僻息量寶為2.餓1統(tǒng)計(jì)絨編碼佛原理信息恭論定嫌義了烈一種蘆度量繼信息肉量的垂方法藝：其中懶，P(昏xj)是信箏源X發(fā)出xj的先塘驗(yàn)概美率。I(騾xj)的含浮義是蒜，信閉源X發(fā)出xj這個(gè)餅消息猶（隨凍機(jī)事狡件）收后，褲接收幸端收逮到信疊息量龍的量壇度；撿或者炮說(shuō)接妄收端絮可能份收到遙信源啄發(fā)出陜的是念哪一亮個(gè)隨奮機(jī)事艙件的符不確誓定性底。當(dāng)隨圾機(jī)事砍件xj發(fā)生砍的先統(tǒng)驗(yàn)概懼率P(膊xj)大時(shí)金，I(侮xj)小，體那么什這件鈔事發(fā)口生的藏可能雜性大復(fù)，不萍確定稍性小謊，信晚息量堵少。曲反之掠，人鳴們沒(méi)亂有估斬計(jì)到寄的事探件，技一旦請(qǐng)發(fā)生住，I(童xj)大，燦包含園的信尾息量痛很大遙，即也所謂旱爆炸鋼性新踐聞。I(溫xj)稱xj發(fā)生鹽后的程自信法息量居，它繞也是棍一個(gè)掠隨機(jī)盞變量勒。2.鞭1統(tǒng)計(jì)物編碼呢原理信源X發(fā)出鍬的xj(j翼=1龜,2假,…逃,n近)，共n個(gè)隨支機(jī)事矛件的沉自信餅息統(tǒng)惹計(jì)平咐均（跟求數(shù)何學(xué)期靜望）捏，即H(患X)在信譯息論揉中稱凱為信衫源X的“役熵”斥，它返的含站義是疏信源X發(fā)出市任意絮個(gè)隨央機(jī)變歐量的伐平均蜂信息找量。--當(dāng)α取2時(shí)，H(話X)的單齡位為望比特(b墨it邪)；--當(dāng)α取e時(shí)，H(那X)的單郊位為絞奈特(N牽et左);--圖像懶編碼假中，α取2.2.啞1統(tǒng)計(jì)如編碼虛原理熵的問(wèn)范圍在編貌碼中駝?dòng)渺囟褐岛馇f量是導(dǎo)否為突最佳專編碼控。若歐以緩表通示編會(huì)碼器全輸出使碼字有的平杜均長(zhǎng)勿度，貸則當(dāng)朽有響冗余攤，不短是最婆佳；當(dāng)折不帝可能組；當(dāng)辟最慨佳編躬碼（凝稍大漁于嚷）熵值梯是平逆均碼撫長(zhǎng)拾的腦下限。2.胞1統(tǒng)計(jì)堤編碼境原理熵的厚計(jì)算嫁。例：1.若n=五8，所桶有隨漏機(jī)事厭件等底概率撕發(fā)生致，則萬(wàn)求熵殲。2.若n=喂8，其盞中某枯一事條件必遷然發(fā)儀生，微其他柔事件烘不發(fā)饞生，刑求熵兼。解：1.p(x1)=p(x2)=p(x3)=p(x4)=p(x5)=p(x6)=p(x7)=p(x8)=鉛1/市82.p(x1)=1,鴿p(x2)=p(x3)=p(x4)=p(x5)=p(x6)=p(x7)=p(x8)=鳳0等概篩率事應(yīng)件的指熵最銜大。2.逢2霍夫染曼(H招uf油fm李an胃)編碼最佳險(xiǎn)編碼現(xiàn)定理定理：在餓變字亂長(zhǎng)碼年中，窩對(duì)于捏出現(xiàn)擠概率衰大的歌信息侍符號(hào)昆編以招短字植長(zhǎng)的料碼，劑對(duì)于黑出現(xiàn)今概率尤小的勒信息肺符號(hào)膨編以爸長(zhǎng)字里長(zhǎng)的眾碼，趟如果血碼字威長(zhǎng)度閉嚴(yán)格紛按照芬符號(hào)粥概率勻的大澆小的熊相反難順序眼排列付，則公平均唱碼字清長(zhǎng)度戲一定圈小于禮按任倘何其橡他符福號(hào)順熊序排御列方缺式得壟到的膽碼字因長(zhǎng)度值。2.柿2霍夫健曼(H現(xiàn)uf郵fm遣an幕)編碼Hu而ff絹ma捐n編碼象方法突問(wèn)世聚于19豆52年，訊廣泛徐應(yīng)用洞于各普種數(shù)裝據(jù)壓獲縮技思術(shù)中鏟，且偉仍不干失為騙熵編視碼中估的最雄佳編垮碼方瘋法。Hu童ff她ma僚n編碼恩方法慎就是艦利用雪了最賀佳編太碼定求理，亮把信梁源符水號(hào)按峽概率堵大小雅順序疏排列竟，并漫設(shè)法執(zhí)按逆捐次序查分配份碼字凈的長(zhǎng)四度。2.化2霍夫磁曼(H姐uf周fm叮an尊)編碼Hu加ff落ma快n編碼啞的具解體步痰驟如懼下：概率撥統(tǒng)計(jì)子（如握對(duì)一薪幅圖鎖像，怖或m幅同雨種類梳型圖躲像作蠢灰度貨信號(hào)惠統(tǒng)計(jì)歡），復(fù)得到n個(gè)不繩同概盼率的刑信息娃符號(hào)逗；將n個(gè)信難源信壞息符懇號(hào)的n個(gè)概蒜率，挑按概徒率大據(jù)小排崇列；將n個(gè)概愧率中瓦，最俊后兩藝個(gè)小班概率乓相加掙，這午是概城率個(gè)嶺數(shù)減銹為n-謹(jǐn)1個(gè)；將n-烈1個(gè)概粒率，黑按大純小重躲新排研序；重復(fù)3，將哲新排蠢序后負(fù)的最賺后兩桃個(gè)小爹概率籠再相每加，澆相加凡和與岡其余犁概率乎再排晨序；如此疑反復(fù)搬重復(fù)n-們2次，當(dāng)?shù)玫窖灾皇＝獌蓚€(gè)交概率旺序列淚；以二威進(jìn)制減碼元(0塑,1梢)賦值姜，構(gòu)冒成霍芹夫曼龜碼字并。編碼壩結(jié)束盤。2.霉2霍夫克曼(H速uf脆fm回an債)編碼Hu續(xù)ff凱ma殲n編碼香舉例Xx1x2x3x4x5x6x7x8P(X)0.200.190.180.170.150.100.0050.005信源X的符揉號(hào)及粱其概支率：編碼走過(guò)程附：x10.拔20x20.筒19x30.飄18x40.疑17x50.溝15x60.清10x70.狗00宮5x80.來(lái)00熊5100.01100.11100.26100.35100.39100.61101編碼隸結(jié)果磨：010011博111僅010企110爐0110政00稼110神00掘0符號(hào)x1x2x3x4x5x6x7x8碼字(Wi)w1＝01w2＝00w3＝111w4＝110w5＝101w6＝1001w7＝10001w8＝10000

碼長(zhǎng)22333455編碼大結(jié)果往：平均知碼長(zhǎng)碗：熵：2.秩2霍夫拖曼(H氏uf跡fm瓶an幻玉)編碼例：筋設(shè)一邪組信錯(cuò)源符旨號(hào)為{X染1，X2，X3，X4，X5，X6，X7，X8男}，這片些符兩號(hào)出秀現(xiàn)的骨概率坊分別麗為{0混.4辜0，0.循18，0.鑄10，0.訴10，0.鈴07，0.廈06，0.霧05，0.純04宅}，求剛它們獎(jiǎng)的Hu日f(shuō)f貝ma辟n編碼霞。上述恒編碼茫的平省均碼絞子長(zhǎng)寸度：R==0肯.4遭0×赴1衡+榜0.杰18栽×3污+婚0打.1佩0×始3繡+挎0.止10訂×4吐+是0互.0鑄7×遞4扛+糧0.竟06首×4搬+買0搞.0緩5×從5吸+蘋0.純04存×5兄=倒2及.6香10.04X80.060.05X70.090.070.06X60.100.100.090.07X50.180.130.100.100.10X40.230.190.180.130.100.10X30.40.370.230.190.180.180.18X21.00.60.400.400.400.400.400.40X1概率信息符號(hào)第七步第六步第五步第四步第三步第二步第一步輸入輸入01010101010101碼字碼長(zhǎng)11

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01014

000105

0001152.敵2霍夫辱曼(H循uf翠fm噸an放)編碼如果上表中，首次對(duì)縮減信源最后兩個(gè)概率最小的符號(hào)用碼符號(hào)標(biāo)記為0,1時(shí)，也可反過(guò)來(lái)標(biāo)記為1,0，則可得到另一組霍夫曼碼。上述腎過(guò)程走的等閣價(jià)編席碼樹(shù)班：w7w801w60101w5w3w40101w1w20101注意渣：霍夫腫曼編的碼的距特點(diǎn)：形成煙的編盆碼不湊是惟晝一的尾，但演他們維的平欄均碼掃長(zhǎng)是淹相同伐的，作不存成在本絕質(zhì)上裝的區(qū)因別。對(duì)不釀同信綢源的陷編碼健效率新不同娃。當(dāng)樸信源憲概率蒙為2的負(fù)撞冪次待方時(shí)博，效放率最志高。淡當(dāng)信平源概山率相禁等時(shí)市，效趁率最科低。編碼瞇后，殊形成固一個(gè)Hu扛ff隆ma蒼n編碼長(zhǎng)表，零解碼儉時(shí)必孝須參鼠照該儀表，逼該表閃在存辭儲(chǔ)和包傳輸液時(shí)都普會(huì)占禾有一族定的賊空間姿和信味道。2.袍2霍夫畢曼(H今uf揭fm勵(lì)an曲)編碼2.孤3行程蔥編碼由字鄭符（傷或信減號(hào)采擱樣值擔(dān)）構(gòu)奔成的站數(shù)據(jù)匠流中嫌相同娘的字運(yùn)符（船或字執(zhí)符串善）會(huì)浩連續(xù)歇重復(fù)致出現(xiàn)席，連撒續(xù)出喊現(xiàn)的寶次數(shù)足稱為游程倒長(zhǎng)度RL惜(R吸un息L家en邊gt北h)。行程垮編碼(R孟un鋒L旬en同gt馳h寬Co策di柿ng嘗,傍RL寬C)將重準(zhǔn)復(fù)的歲數(shù)據(jù)消值序痰列（獲或稱億為“臥流”猴）用沃重復(fù)念次數(shù)捧和單珠個(gè)數(shù)怨據(jù)值令來(lái)代扇替。撫行程鍋編碼陪又稱嬸“運(yùn)啦行長(zhǎng)紛度編油碼”候或“糧游程陣編碼挽”。2.扣3行程暮編碼在實(shí)際際應(yīng)宴用中賽，有切多種傻形式涂的RL芹C編碼稻。使用撈指示索符的斜行程短編碼例如姿：字孟符串聞“RT稀SA寨AA能AE尊EE確EE預(yù)QQ舍BB訪B”其穿行程摟編碼扎字符碧串為繡“*1R*1T*1S*4A*5E*2Q*3B”從編偷碼中戀看出承，一越個(gè)RL南C編碼辣串的時(shí)長(zhǎng)度陸為3，所火以，孝只有物當(dāng)RL找>3時(shí)數(shù)舞據(jù)壓螞縮才英有意未義。不使皮用指紐奉示符重的行黑程編咽碼不使先用指贏示符堤的行撲程編屬碼僅乞用出結(jié)現(xiàn)的箏字符欠和其拳連續(xù)舊重復(fù)勉的次吊數(shù)表該示這憂串字代符。例如嚼：字側(cè)符串赤“88堂88藝88圍85圍55惠55肢52取22授22冤44拉40迎00間00攜00說(shuō)00雄9”其營(yíng)行程墻編碼留序列怕為“87佛56譜25申43忘09求91”壓縮指示符重復(fù)的字符重復(fù)次數(shù)2.售3行程虎編碼在對(duì)詢圖像汪數(shù)據(jù)準(zhǔn)進(jìn)行桂編碼茂時(shí)，童沿一嫌定方角向排異列的枝具有顆相同積灰度潛值的角像素盆可看壯成是成連續(xù)亡符號(hào)燙，使陽(yáng)用行悠程編殺碼，想可大危幅度圓減少挖數(shù)據(jù)升量。行程般編碼盛分為浮定長(zhǎng)項(xiàng)行程辣編碼從和不柜定長(zhǎng)藍(lán)行程伯編碼逢兩種六類型慢。行程唱編碼凍的壓父縮比英與數(shù)艙據(jù)流鍵中字朗符重狹復(fù)出霞現(xiàn)的洞概率即及長(zhǎng)毫度有缸關(guān)。摩在數(shù)霞據(jù)中陳字符這重復(fù)春出現(xiàn)秀次數(shù)研相同簡(jiǎn)的情勾況下隔，重魔復(fù)字各符串菠的平劃均長(zhǎng)本度越格長(zhǎng)，川壓縮鳴比就灰越高殲；在傷重復(fù)繞字串贏的平龍均長(zhǎng)填度相模同的淹情況讀下，目重復(fù)雪字符呀出現(xiàn)炎的次梁數(shù)越私多，闊壓縮贏比也挖越高捎。2.猾4算術(shù)室編碼算術(shù)纖編碼(A剃ri昆th雜me獨(dú)ti簡(jiǎn)c丘Co顆di究ng趟,自AC苦)是20世紀(jì)60年代雪由P.擠E鹿li膚as提出俗的，婆其基摧本原挎理是思將編閘碼的脈消息弓表示西成實(shí)敘數(shù)0~崇1之間跑的一價(jià)個(gè)間辜隔，匠取間于隔中你的一豈個(gè)數(shù)刮表示灑消息膏。消什息越蔥長(zhǎng)，饒編碼島表示親它的似間隔賓就越膛小，能表示類這一克間隔乒所需能的二惰進(jìn)制晃位數(shù)絹就越嗓多。2.巖4算術(shù)桂編碼算術(shù)事編碼拋的具楊體步瞎驟如顧下：編碼系器在咬開(kāi)始憤時(shí)將箏“當(dāng)邁前間塔隔”娛設(shè)置憑為[0，1)；根據(jù)錯(cuò)信源穗符號(hào)坊的概探率，軋將“暮當(dāng)前己間隔表”分孤為子幣間隔搭，每透?jìng)€(gè)符偽號(hào)一牙個(gè)子中間隔蒼，子央間隔揉大小奇為信物源符季號(hào)的希概率梢；根據(jù)透信源良符號(hào)輛序列汗，編織碼器轎選擇銳子間邪隔對(duì)架應(yīng)于經(jīng)下一殃個(gè)符的號(hào)，寬并使芒它成榴為新障的“次當(dāng)前別間隔攏”，籌編碼爐將“御當(dāng)前訴間隔特”分沈?yàn)樽幼栝g隔蕉，子同間隔貢的大少小與并下一型個(gè)符籃號(hào)的盛概率快成比禽例；重復(fù)瞇步驟3，直德到符確號(hào)序億列的慎最后牧一位梨，消憐息的垮編碼悠輸出瀉可以風(fēng)是最綢后一收個(gè)間己隔中案的任華意數(shù)舒。編碼識(shí)結(jié)束醋。例：仿采用晃固定僑模式磚符號(hào)緞概率輪分配師如下護(hù)：字符:晚a牧e膛i串o截u概率:旬0涌.2炭0.其3松0.邊1練0.熄2樓0形.2范圍:［0,折0.敢2)［0.躍2,命0.違5)［0.主5,劈燕0.志6)［0.磁6,拜0.劣8)［0.睡8,喊1.厚0)編碼微數(shù)據(jù)拉串為ea傻i編碼堤結(jié)果璃用[0熊.2調(diào)3,而0睛.2蹈36譯)表示隨數(shù)據(jù)僅串ea遮i。字符:槽a毛e屯i嶄o暢u概率:扭0衡.2僵0.揮3告0蘭.1術(shù)0.烈2貿(mào)0魯.2范圍:［0,英0.千2)［0.因2,尚0.竭5)［0.辛5,夜0.統(tǒng)6)［0.挑6,部0.濤8)［0.咳8,午1.討0)1e0.5ea0.26

0.2360.80.60.50.20uoieauoieauoieauoiea

0.2

0.2

0.23eai具體法編碼諷過(guò)程遣：初始hi挺gh雀=峽1懼,l嗎ow補(bǔ)=濟(jì)0盟,r爐an確ge歸=握hi懶g(shù)h盾-l滔ow瓣,每個(gè)蒸字符暖編碼民后新漲的lo拼w1和hi犁gh步1按以艷下公感式計(jì)憑算：Lo鏈w1曾=袋l稍ow僵+災(zāi)r辮an窄ge倍×泄r辯an代ge繳lo對(duì)whi悶gh康1鑼=親l周ow西+象r惰an當(dāng)ge更×物r株an散ge狐hi捷gh（1）對(duì)e進(jìn)行踩編碼位，此唉時(shí)ra穿ng障el著ow際=政0遙.2，ra聽(tīng)ng清e(cuò)h刑ig喘h(huán)店=除0.彼5，因謹(jǐn)此：Lo敏w1慣=故0頭+崗1它×若0沫.2悄=撒0米.2Hi啟gh甩1犯=康0桿+完1吹×渣0.拿5徒=同0.沖5Ra估ng賤e本=伙hi陣gh見(jiàn)1駁–絡(luò)lo壞w1震=軟0困.3此時(shí)嗚，得山到e的范宮圍為[0劃.2，0.郊5)（2）再孕對(duì)a編碼歉，使就用新供的生露成范耗圍[0逃.2，0.登5)，a的ra事ng卡el艱ow助=石0，ra層ng志eh軟ig睜h塘=意0.漸2，因絮此：Lo肅w1窩=惰0順.2兩+購(gòu)0標(biāo).3部×千0刑=領(lǐng)0斜.2Hi孩gh罵1偽=菊0.川2趴+濱0.振3艘×戒0.晝2料=大0.濟(jì)26Ra魄ng棟e脊=耗hi互gh質(zhì)1盛–劑lo瓣w1英=腥0偽.0甘6此時(shí)梯，得磨到的洗范圍軋為[0懼.2，0.暢26踐)（3）最后全，對(duì)i編碼宴，使損用新揀范圍[0爐.2，0.練26攔)，i的ra鹽ng波el示ow駛=洪0但.5，ra槳ng討eh桿ig烈h載=蛙0.決6，因服此：Lo彩w1尿=兩0饑.2館+冰0喉.0狂6期×踏0.戲5歉=基0.祖23Hi紛gh滅1罩=虧0.慈2蘭+泛0.創(chuàng)06擊×釣0阻.6眨=塌0脈.2然36此時(shí)是，得駝到最饅終的戒范圍槽為[0質(zhì).2躍3，0.遠(yuǎn)23座6)，我智們用民這個(gè)夫范圍儉來(lái)表娘示數(shù)宴據(jù)串ea寶i。例：歷如上在例題譜中，策如果小解碼償器知畫(huà)道最賊后范耍圍是[0緒.2淋3,愚0廉.2聯(lián)36厚)，它用馬上嘗可解蔬得一岡個(gè)字贏符為e，然臘后依絕次得當(dāng)?shù)轿ǚ唤鈇、i，最移終得素到ea喝i。具體源解碼既過(guò)程沙如下泳：（1）由崖最終仍的范著圍[0筒.2也3,塔0廳.2樂(lè)36毯)，對(duì)篩照題引目可德以看宣到此般范圍索包含都在e的范世圍內(nèi)償，所洋以可諷以解哄得一邪個(gè)字洞符e。（2）根貢據(jù)公址式，e的lo曠w性=緩0.吃2，hi息gh栽=搏0刷.5，ra購(gòu)ng功e鑼=吳0.嘩5頌–廁0.俗2擱=敗0.鵲3，解挖碼第滑二個(gè)常字符[r禾an花ge葉lo癢w，ra悄ng證eh悔ig擇h）0.獸23墊=透0中.2皇+犧0沸.3?！谅輗腿an演ge招l(wèi)o錘w則ra灘ng艦el紫ow氏=榴0唯.10.飾23節(jié)6繪=僑0.藥2慌+掃0.縮慧3虎×徑ra無(wú)ng予eh惰ig倒h則ra巷ng棚eh冤ig匯h蠶=英0.毀12由范沈圍[0氣.1，0.凍12）可退知是搜字符a。（3）此時(shí)捷范圍把為[0勞.1，0.偉12），碗根據(jù)舒公式蜻，a的lo尖w磨=波0，hi蜘gh帝=攀0勉.2，ra彩ng裕e急=葬0.營(yíng)2鉛–容0增=虧0.涌2，解孤碼第咳三個(gè)敏字符[r悲an吃ge裝lo肺w，ra敏ng啦eh飛ig峰h）0.征1僻=疾0噴+塑0.茂2×些r私an穗ge層lo巨w則ra電ng所el猶ow賓=失0需.50.余12猴=饑0的+織0出.2儲(chǔ)×瞇r盜an欠ge恩hi求gh則ra魂ng爸eh臉ig埋h燭=岔0.荒6由范故圍[0嶄.5，0.攜6）可抖知是趨字符i。至此科，全尼部解前碼可幻玉知范懲圍[0雖.2豬3，0.睜23曾6）表嘗示字展符串ea尾i。2.剝4算術(shù)惑編碼算術(shù)犯編碼豬舉例信源溉符號(hào)杠，概轎率和溪初始粘編碼里間隔冤：符號(hào)ABCD概率0.10.40.20.3初始編碼間隔[0,0.1)[0.1,0.5)[0.5,0.7)[0.7,1]如果劑二進(jìn)字制消僅息序婚列的步輸入現(xiàn)為：CA拘DA偷CD恰B則編樂(lè)碼過(guò)陶程：信源削符號(hào)111001000.玩5C輸入01A0.子70.稍520.揉5D0.芳520.病51嫩4A0.背51可460.銜51響4C0.澤51嚷44憲20.婚51蠟43D0.卵51帶44抖20.柿51或43北840.時(shí)51碌44鍋020.呢51說(shuō)43涌87藝6B輸出個(gè)為期計(jì)間任侵意數(shù)2.哪4算術(shù)恐編碼上述刺編碼憐過(guò)程寇可由立下表芒詳細(xì)菠說(shuō)明獸：步驟輸入符號(hào)編碼間隔編碼判決1C[0.5,0.7]符號(hào)的間隔范圍[0.5,0.7]2A[0.5,0.52][0.5,0.7]間隔的第1個(gè)1/103D[0.514,0.52][0.5,0.52]間隔的最后3個(gè)1/104A[0.514,0.5146][0.514,0.52]間隔的第1個(gè)1/105C[0.5143,0.51442][0.514,0.5146]間隔從第5個(gè)1/10開(kāi)始的2個(gè)1/106D[0.514384,0.51442][0.5143,0.51442]間隔的最后3個(gè)1/107B[0.5143876,0.514402][0.514384,0.51442]間隔從第1個(gè)1/10開(kāi)始的4個(gè)1/108從[0.5143876,0.514402]中選擇一個(gè)數(shù)作為輸出：0.51438762.砌4算術(shù)焰編碼解碼醋過(guò)程月可由晴下表曬詳細(xì)妹說(shuō)明著：步驟間隔譯碼符號(hào)譯碼判決1[0.5,0.7]C0.51439在間隔[0.5,0.7)2[0.5,0.52]A0.51439在間隔[0.5,0.7)的第1個(gè)1/103[0.514,0.52]D0.51439在間隔[0.5,0.52)的第7個(gè)1/104[0.514,0.5146]A0.51439在間隔[0.514,0.52]的第1個(gè)1/105[0.5143,0.51442]C0.51439在間隔[0.514,0.5146]的第5個(gè)1/106[0.514384,0.51442]D0.51439在間隔[0.5143,0.51442]的第7個(gè)1/107[0.51439,0.5143948]B0.51439在間隔[0.51439,0.5143948]的第1個(gè)1/108譯碼的消息：CADACDB算術(shù)是編碼娃的特艷點(diǎn)：算術(shù)通編碼拼有基鞭于概出率統(tǒng)浴計(jì)的龍固定蓬模式貨，也章有相旦對(duì)靈擇活的懶自適滅應(yīng)模很式。遣所謂粥自適砍應(yīng)模易式的穗工作綁方式逼是：裝為各輝個(gè)符磚號(hào)設(shè)她定相咸同的圾概率型初始竿值，鬼然后芝根據(jù)故出現(xiàn)露的符哭號(hào)做冊(cè)相應(yīng)逼的改幣變。何自適啞應(yīng)模哥式適造用于劉不進(jìn)饞行概介率統(tǒng)血計(jì)的概場(chǎng)合伶。當(dāng)信王號(hào)源套符號(hào)設(shè)的出也現(xiàn)概喝率接大近時(shí)萬(wàn)，算疏術(shù)編濱碼的材效率撿高于攀霍夫跑曼編冬碼。算術(shù)違編碼薦的實(shí)反現(xiàn)相懶應(yīng)地鄭比霍杏夫曼棄編碼煮復(fù)雜弟，但滋在圖仗像測(cè)饒?jiān)囍型砻髦疲闩坌g(shù)編趟碼效妨率比沫霍夫打曼編尿碼效柜率高5％左呈右。2.稿4算術(shù)求編碼2.棗5溝LZ吧W編碼LZ偏W(維Le們mp壞el遇Z商iv震W貫el倒ch張)壓縮省編碼屯是一慶種字中典式把無(wú)損顧壓縮淹編碼延，主黨要用亞于圖豬像數(shù)熟據(jù)的殊壓縮疏。LZ鬧W壓縮動(dòng)技術(shù)哪把數(shù)啄據(jù)流勒中復(fù)詞雜的株數(shù)據(jù)獅用簡(jiǎn)杜單的骨代碼手來(lái)表世示，授并把瘋代碼嚇和數(shù)碎據(jù)的月對(duì)應(yīng)閃關(guān)系瓜建立士一個(gè)忘轉(zhuǎn)換記表，近又叫必“字敬符串疤表”意。壓賀縮過(guò)宜程中目生成寧的轉(zhuǎn)絡(luò)換表弊，記預(yù)錄了導(dǎo)代碼摔和數(shù)排據(jù)的臨對(duì)應(yīng)喘關(guān)系國(guó)，并捐且只鏈用于惠壓縮辨過(guò)程懲。在混解壓競(jìng)過(guò)程宇中，LZ曬W壓縮喉編碼籃會(huì)生些成另簽一個(gè)載用于仙解壓解縮的良轉(zhuǎn)換菜表，寧該表技與壓詳縮時(shí)鋸產(chǎn)生枯的轉(zhuǎn)胳換表休完全述相同傘，數(shù)跟據(jù)以毛嚴(yán)格袖對(duì)應(yīng)棒的無(wú)鑼損方維式被控還原控。2.哥5如LZ錘W編碼LZ宵W編碼醒的具文體步輕驟如綠下：開(kāi)始定時(shí)的攤詞典裝（轉(zhuǎn)婚換表井）包消括所蛾有可懲能的沉詞根(R鉆oo抖t)，即戲基本氣符號(hào)漢的編桐碼，經(jīng)而當(dāng)圈前前橡綴P是空給的；當(dāng)前凍字符C=字符坡流中障的下礦一個(gè)填字符伐；判斷嗚“前仇綴-當(dāng)前雹字符找”串P+灰C是否撇在詞烏典中界：如果征“是然”：P=溝P+邁C；//堆P+絕C作為每新的蜘前綴如果賴“否蕉”：把代朝表當(dāng)拍前前央綴P的碼摩字輸讀出到消碼字溉流；//輸出姻前綴P的代毯碼把“宏前綴-當(dāng)前錦字符兔”串P+錄C添加浩到詞圾典中蟻；令P=伏C。//當(dāng)前刑字符C成為鄰新的奪前綴耽并編將碼判斷旅輸入匠字符練流中奶是否令還有盒碼字壤要譯炒：如果協(xié)“是永”，聽(tīng)就返扮回到2；如果翁“否恭”：把代蟲(chóng)表當(dāng)夫前前畜綴P的碼亮字輸諸入到針碼字孩流；結(jié)束倍。編碼謙結(jié)束讀。2.際5治LZ擇W編碼LZ向W編碼喚的特替點(diǎn)：LZ市W壓縮赤技術(shù)逐的處好理過(guò)簽程比革較復(fù)脈雜，商該過(guò)捐程完荒全可津逆，窮對(duì)于禁簡(jiǎn)單遷圖像華和平斜滑且刃噪聲哀小的餓信號(hào)革源具醒有較牽高的速壓縮蜘比，疤并且躺有較霉高的巨壓縮拍和解錢壓縮關(guān)速度嫁；LZ緒W壓縮辦技術(shù)糞對(duì)于粥可預(yù)懶測(cè)性嫩不大扔的數(shù)晨據(jù)具躲有較滔好的島處理互效果泊，常碼用于GI珍F格式映的圖煌像壓耗縮，率其平岔均壓灘縮比款在2:津1以上梁，最斃高壓步縮比赴可達(dá)3:勾1。除用那于圖歌像數(shù)恥據(jù)處枯理以脹外，LZ忌W壓縮研技術(shù)陣還被牧用于社文本挎程序撓等數(shù)談?chuàng)浩劭s領(lǐng)性域。類對(duì)于潮數(shù)據(jù)憤流中士連續(xù)暫重復(fù)悠出現(xiàn)杯的字槳節(jié)和意字串偵，LZ宴W壓縮邊技術(shù)管具有俯很高夾的壓徐縮比噸。PC暑M編碼截是等技長(zhǎng)二招進(jìn)制慢碼，調(diào)其編讓碼率岔不夠黑小，掀比如漢，對(duì)糟于25把6級(jí)灰報(bào)度的怪黑白釀圖像消，每魚(yú)像素緒需8位；值對(duì)于漸彩色憐圖像錘，每勿像素父需24位。傭所以搞直接姓以PC袋M編碼萌、存這儲(chǔ)或墳傳送濾數(shù)字震圖像割，其積總數(shù)今據(jù)量尊還是怪太龐挽大，鵲無(wú)法遮實(shí)現(xiàn)撕，因傲此需罵要采峽用更盈高壓枯縮比牌的壓中縮編氣碼方粗法。核預(yù)測(cè)傘編碼橋方法駁是一竿種較供為實(shí)母用廣韻泛采而用一情種壓裕縮編百碼方瀉法。3.預(yù)測(cè)號(hào)編碼預(yù)測(cè)洗編碼心（Pr薦ed重ic寄ti素ve匹C米o(hù)d梢in康g）是茅統(tǒng)計(jì)恒冗余應(yīng)數(shù)據(jù)竿壓縮扣理論剩的三聾個(gè)重葬要分煮支之菊一，嗓它的保理論療基礎(chǔ)監(jiān)是現(xiàn)務(wù)代統(tǒng)際計(jì)學(xué)蓬和控米制論塑。預(yù)測(cè)服編碼吳主要南是減瞇少了籌數(shù)據(jù)妹在時(shí)攏間和姓空間托上的砍相關(guān)匆性，淡因而踩對(duì)于梁時(shí)間母序列傅數(shù)據(jù)趕有著來(lái)廣泛鴿的應(yīng)寫(xiě)用價(jià)沙值。李在數(shù)氧字通盼信系志統(tǒng)中響，例光如語(yǔ)蠻音的確分析飯與合送成，血圖像頃的編爪碼與券解碼酸，預(yù)塊測(cè)編謝碼已控得到墾了廣國(guó)泛的以實(shí)際或應(yīng)用銷。3.預(yù)測(cè)碌編碼預(yù)測(cè)秩編碼桂是根令據(jù)某主一模懲型利住用以童往的趙樣本趕值對(duì)叮于新到樣本飛值進(jìn)汁行預(yù)璃測(cè)，祝然后長(zhǎng)將樣慎本的榴實(shí)際蘭值與疊預(yù)測(cè)具值相敗減得含到一摧個(gè)誤鍵差值賭，對(duì)券這一遮誤差客值進(jìn)丈行編葉碼。軋如果縱模型照足夠擁好且銳樣本跑序列府在時(shí)冰間上繳相關(guān)柿性較踐強(qiáng)，雅那么買誤差慕信號(hào)嫂的幅押度將真遠(yuǎn)遠(yuǎn)拘小于囑原始丈信號(hào)披，從蛋而可帳以用妨較少嗚的電責(zé)平類妄對(duì)其扮差值衛(wèi)量化蓬得到新較大慈的數(shù)班據(jù)壓士縮結(jié)迎果。預(yù)測(cè)娘編碼秀方法儲(chǔ)原理：從家相鄰櫻像素堆之間選有強(qiáng)毒的相胃關(guān)性奔特點(diǎn)包考慮后的。丈比如粉當(dāng)前慕像素冊(cè)的灰直度或貧顏色童信號(hào)懷，數(shù)夾值上赤與其但相鄰薦像素予總是史比較間接近享，除灣非處圾于邊耀界狀江態(tài)。林那么橡，當(dāng)截前像鉗素的功灰度教或顏摧色信劇號(hào)的單數(shù)值踢，可叔用前掩面一斑出現(xiàn)畫(huà)的像仿素的匹值，事進(jìn)行銜預(yù)測(cè)幻玉（估蒙計(jì)）峰，得距到一適個(gè)預(yù)賴測(cè)值井（估邪計(jì)值曉）將雷實(shí)際鄭值與外預(yù)測(cè)鴨值求具差，轉(zhuǎn)對(duì)這誓個(gè)差尊值信勾號(hào)進(jìn)毫行編納碼、巨傳送益，這盼種編伍碼方毀法稱決為預(yù)感測(cè)編恐碼方推法。3.鑰1.臣1羽DP臭CM的基赴本原病理線性殺預(yù)測(cè)吉編碼紐奉方法撇，也完稱差輪值脈鏟沖編蠻碼調(diào)輩制法(D者if濾fe旦re薪nt象P德ul侮se愛(ài)C跌od蔑e洗Mo稼du田la縱ti寄on絮,竄DP純CM旱)。--一幅教二維吩靜止薄圖像渣，設(shè)舍空間緞坐標(biāo)像素木點(diǎn)的狂實(shí)際痕灰度網(wǎng)為,是根讓據(jù)以呈前已聲出現(xiàn)乏的像豎素點(diǎn)愛(ài)的灰鉆度對(duì)燈該點(diǎn)病的預(yù)薦測(cè)灰憤度，錫也稱燒預(yù)測(cè)缸值或納估計(jì)題值。家計(jì)算膨預(yù)測(cè)否值的捷像素廈，可熔以是過(guò)同一馬掃描噴行的悉前幾棗個(gè)像始素，堂或者飄是前借幾行訂上的乖像素溜，甚浸至是恨前幾久幀的膨相鄰喝像素訓(xùn)。實(shí)冠際值泊和預(yù)島測(cè)值片之間威的差末值，伴以下衰式表索示：將此扎差值瓶定義亮為預(yù)辛測(cè)誤獲差?；蛴捎谛迗D像捧像素曲之間牢有極冷強(qiáng)的黑相關(guān)奇性，礦所以畢這個(gè)霉預(yù)測(cè)刑誤差綱是很攪小的藥。編業(yè)碼時(shí)罪，不罩是對(duì)并像素播點(diǎn)的滾實(shí)際?；叶葔倪M(jìn)率行編膏碼，隊(duì)而是連對(duì)預(yù)幟測(cè)誤鞠差信炕號(hào)傷進(jìn)壞行量散化、盯編碼五、發(fā)艱送，嫌由此刊而得脹名為免差值唱脈沖樹(shù)編碼趴調(diào)制餓法。3.眨1.饑1但DP幸CM的基元本原約理DP錘CM系統(tǒng)及包括顆發(fā)送蓄、接下收和置信道神傳輸3個(gè)部可分。--發(fā)送渠端由欄編碼澤器、祖量化齊器、鳥(niǎo)預(yù)測(cè)薦器和淘加減尤法器峽組成星；--接收快端包填括解佳碼器茅和預(yù)趁測(cè)器紋等；--信道譜傳送于以虛介線表淋示。DP巾CM系統(tǒng)物具有魂結(jié)構(gòu)恢簡(jiǎn)單熊，容輪易用逐硬件活實(shí)現(xiàn)翁（接話收端艘的預(yù)刮測(cè)器苗和發(fā)券送端施的預(yù)綱測(cè)器圓完全珠相同營(yíng)）的俯優(yōu)點(diǎn)架。3.境1.叔2最佳杜線性棵預(yù)測(cè)如圖號(hào)為像鄙素竟的預(yù)方測(cè)域崖圖，曲途中帳標(biāo)出漠像豎素的3個(gè)相順鄰像占素，丑由先疑前（耀同行蓬一點(diǎn)棄，上現(xiàn)一行腔兩點(diǎn)蓬）三疾點(diǎn)預(yù)棋測(cè)，拼定義電為構(gòu)成鉤三階察預(yù)測(cè)剛器。其中馬，a1，a2，a3稱預(yù)劃測(cè)系勁數(shù)，敬都是宗待定胳參數(shù)膚。如涂果預(yù)喇測(cè)器獨(dú)中預(yù)炊測(cè)系捕數(shù)是盈固定技不變旱的常怪?jǐn)?shù)，踩稱之鳴為線襖性預(yù)捆測(cè)。3.擴(kuò)1.軟2最佳鬧線性印預(yù)測(cè)3.聲1.你2最佳陸線性埋預(yù)測(cè)預(yù)測(cè)宮誤差線性晉預(yù)測(cè)輪器中晨，a1，a2，a3是待程定參賓數(shù)，由當(dāng)a1，a2，a3滿足位使預(yù)寺測(cè)誤百差最羞小，舌且保援持固綱定不壤變時(shí)宅，便湊構(gòu)成最佳蕉線性享預(yù)測(cè)搬器。3.預(yù)1.裕2最佳胞線性畢預(yù)測(cè)應(yīng)用店均方揮誤差模最小諷準(zhǔn)則網(wǎng)，求矮出預(yù)飯測(cè)系并數(shù)a1，a2，a3以獲匙得六的愛(ài)最佳護(hù)線性紫預(yù)測(cè)樸值均方扭誤差礎(chǔ)的表顆達(dá)式貢為將預(yù)棵測(cè)值房誠(chéng)與實(shí)營(yíng)際值秤之間嶄的均趕方誤渾差丈，俘對(duì)a1，a2，a3求偏然導(dǎo)，穗令解方伍程，河得a1，a2，a3，即靈為最股佳線遇性預(yù)膨測(cè)系騙數(shù)。3.遠(yuǎn)2自適求應(yīng)預(yù)乒測(cè)編巴碼在DP負(fù)CM系統(tǒng)戒中，繁是預(yù)戲測(cè)系悲數(shù)和務(wù)量化碰器參移數(shù)一向次設(shè)兼計(jì)好澡后不盈再改獄變，閘對(duì)于畝圖像孤平坦選區(qū)和備邊緣滔處會(huì)擔(dān)導(dǎo)致肢令人訓(xùn)討厭惱的噪叮聲，塌因此翁引入印自適竄應(yīng)差泳值脈童沖編精碼調(diào)夏制(A甩da妹pt燥iv該e榴DP顧C(jī)M準(zhǔn),困AD椅PC愿M)系統(tǒng)紛。自適屠應(yīng)技咳術(shù)的灘概念纏是預(yù)悠測(cè)器漢的預(yù)墨測(cè)系婆數(shù)和健量化很器的暑量化臭參數(shù)舌，能畜夠根沿?fù)?jù)圖頓像的陳局部調(diào)區(qū)域碗分布洞特點(diǎn)圍而自耐動(dòng)調(diào)械整。AD證PC廈M系統(tǒng)旋包括?。鹤赠o適應(yīng)臘預(yù)測(cè)蓋，即躺預(yù)測(cè)念系數(shù)芒的自執(zhí)適應(yīng)然調(diào)整貌；自毯適應(yīng)繞量化映，即瓜量化鉛器參雖數(shù)的芹自適貢應(yīng)調(diào)輛整兩棋部分典。3.切2.踢1自適匪應(yīng)預(yù)紐奉測(cè)一個(gè)喂三階惹預(yù)測(cè)黨器的擱預(yù)測(cè)鋒值計(jì)厲算公孫式為現(xiàn)在占增加扇一個(gè)往可變枕參數(shù)擁“m”，績(jī)得式中m是一允個(gè)自雅適應(yīng)池參數(shù)邀，m的取芹值依允據(jù)量嫩化誤混差的拒大小造自適鍋應(yīng)調(diào)四整。3.狗2.撞1自適辱應(yīng)預(yù)頁(yè)測(cè)設(shè)量換化器傘最大誤輸出國(guó)為廟，最梯小輸黃出為誘，民某一蛙個(gè)預(yù)粱測(cè)誤木差的茂量化畏輸出嫁為當(dāng)m不變m自動(dòng)短變大m自動(dòng)蛛減小M自動(dòng)穗增大肉，使帶隨窯之增參大，掌預(yù)測(cè)廁誤差注減小腳，使問(wèn)斜率佛過(guò)載協(xié)盡快撥收斂伍；m自動(dòng)堆減小巾，使模隨沿之減雪小，從預(yù)測(cè)大誤差疏加大吉，使腿量化膏器輸損出不啞致正瞎負(fù)跳低變，羅減輕色顆粒旦噪聲行。3.振2.蒸2自適旅應(yīng)量望化自適羨應(yīng)量供化的畜概念這是，屑根據(jù)應(yīng)圖像玩局部狡區(qū)域胸的特普點(diǎn)，乳自適霧應(yīng)地劫修改季和調(diào)深整量躬化器維的參培數(shù)，韻包括絨量化信器輸奮出的州動(dòng)態(tài)景范圍因，量借化器架判決潔電平臉（量踢化器仿步長(zhǎng)惜）等境。實(shí)際烘上是蟲(chóng)在量船化器須分層孩確定防后，江當(dāng)預(yù)烘測(cè)誤餓差值今小時(shí)雖，將恩量化齊器的舊輸出殼動(dòng)態(tài)施范圍攝減小乓，量頁(yè)化器皆步長(zhǎng)慣減小節(jié)；當(dāng)前預(yù)測(cè)輩誤差寬大時(shí)疲，將橡量化距器的遍輸出創(chuàng)范圍封擴(kuò)大江，量赴化器嶄步長(zhǎng)少擴(kuò)大賣。參厚數(shù)改棗變的惡原則塘，是津量化匠誤差帆低于爹該誤字差下牙的視葬覺(jué)閾魚(yú)值，城將誤度差掩左蓋。3.失2.純2自適壇應(yīng)量螞化自適炸應(yīng)量己化的福具體諸實(shí)現(xiàn)輸方法懷是：先定戲義一閑視覺(jué)傾掩蓋鼻函數(shù)M這個(gè)購(gòu)掩蓋屈函數(shù)憤的含健義是蕩，當(dāng)4個(gè)差夫值e1，e2，e3，e4中有倆一個(gè)為較大杰數(shù)值燈，那攀么對(duì)爹預(yù)測(cè)f時(shí)所鄰形成摸的量障化誤欣差，怖構(gòu)成剪“掩彩蓋效叫應(yīng)”絞，即淹掩蓋頓量化王噪聲狡，使尖人眼柜難以粉察覺(jué)捉。3.局2.堤2自適杏應(yīng)量子化設(shè)量楊化分叫層級(jí)轎數(shù)為16，確低定以險(xiǎn)下4種情兄況下熟的量艇化輸畢出電反平值澆。當(dāng)視旺覺(jué)掩找蓋函援?dāng)?shù)M<綁20時(shí)，孟只取|e連|=錢0兩側(cè)貓的16個(gè)量六化分錯(cuò)層，暑量化吉器步諒長(zhǎng)較者細(xì)；當(dāng)視四覺(jué)掩赤蓋函滋數(shù)，M=升20，可溉見(jiàn)度袖閾值獅約3.綠5以內(nèi)結(jié)的量贏化誤塔差可坦掩蓋當(dāng)36嘩≤坊M<辦72時(shí)，M=場(chǎng)36的可晨見(jiàn)度激閾值翻約5.胞5當(dāng)M>忠72時(shí)，M=惕72的可能見(jiàn)度王閾值梯約7.顫53.嘗3幀間腦預(yù)測(cè)灘編碼幀間秧編碼穿技術(shù)宴處理爭(zhēng)的對(duì)蒙象是蜘序列醉圖像誘（也暢稱為輕運(yùn)動(dòng)促圖像永）。妥是把演幾幀范的圖哄像存邪儲(chǔ)起游來(lái)做世實(shí)時(shí)秒處理掠，利忘用幀蠢間的包時(shí)間很相關(guān)飄性進(jìn)明一步伸消除棟圖像饞信號(hào)雁的冗洋余度紗，提跳高壓喝縮比跳?；陲曨A(yù)測(cè)活技術(shù)子的幀誤間預(yù)獅測(cè)編燒碼方邊法：輩條件削補(bǔ)充林法和治運(yùn)動(dòng)杰補(bǔ)償憶技術(shù)膨。3.抽3幀間控預(yù)測(cè)黨編碼時(shí)間B’C’A’X’幀BCAX幀3.削3.痕1條件廢補(bǔ)充它法Mo康un喉ts，Pe街as妥e等人慈提出于條件格像素書(shū)補(bǔ)充友法規(guī)迷定，鵲若幀沙間各愁對(duì)應(yīng)辰像素模的亮叫度差粗超過(guò)完閾值壁，則戒把這搞些像氣素存辟在緩時(shí)沖存泳儲(chǔ)器奴中，抗并以仆恒定姿的傳耐輸速腿度傳優(yōu)送；車而閾匙值以則下的協(xié)像素切則不導(dǎo)傳送順，在鋼接收賽端用煩上一最幀相棄應(yīng)像獎(jiǎng)素值鑒來(lái)代役替。傾這樣挎一幅信電視葉圖像衡可能黨只傳團(tuán)送其陪中較宵少部惰分的研像素奸，且棕傳送落的只語(yǔ)是幀宮間差艷值，皺可以盛得到秀較好閉的壓嘆縮比惑。條件歸補(bǔ)充渴法還析可以揪和內(nèi)逆插法藥相結(jié)核合應(yīng)勾用，貌稱為陪條件圍次取疑樣。端在時(shí)傳間軸膝采用壁次取匯樣，環(huán)對(duì)于及未取圖樣的淚當(dāng)前更場(chǎng)某臘點(diǎn)，蓋可以沖用隔司場(chǎng)的4鄰點(diǎn)船的亮察度的臂均值跟作為廁該點(diǎn)潑亮度竟的預(yù)押測(cè)值趨。3.覺(jué)3.侄2運(yùn)動(dòng)醉補(bǔ)償路技術(shù)在標(biāo)懷準(zhǔn)化市視頻濕編碼斥方案MP診EG中，仿運(yùn)動(dòng)掉補(bǔ)償帆技術(shù)目是其進(jìn)使用部的主薄要技?jí)男g(shù)之旦一。礦尤其余對(duì)于鼓運(yùn)動(dòng)我部分嚇只占六整個(gè)典畫(huà)面送較小某的會(huì)贈(zèng)議電仇視和站可視蔑電視扯，引付入運(yùn)研動(dòng)補(bǔ)炊償技萍術(shù)后惡，壓慰縮比美可以暑提高災(zāi)很多洲。運(yùn)動(dòng)槳補(bǔ)償構(gòu)方法有是跟番蹤畫(huà)未面內(nèi)攻的運(yùn)壺動(dòng)情杰況對(duì)示其加背以補(bǔ)悲償之繩后再艦進(jìn)行傭幀間烤預(yù)測(cè)達(dá)。這腹項(xiàng)技軌術(shù)的申關(guān)鍵賭是運(yùn)霞動(dòng)向塔量的五計(jì)算活。3.衫3.繡2運(yùn)動(dòng)舉補(bǔ)償絡(luò)技術(shù)運(yùn)動(dòng)浮向量橋的估選值方織法：豪塊匹翅配算漆法把圖虹像分寬成若饒干子筍快圖福像，單設(shè)子敢圖像規(guī)是M×糞N的矩智形塊壺。設(shè)光當(dāng)前隊(duì)幀圖聰像亮子度信義號(hào)為fk(m咸,n僅)，前縫一次切傳送膨的圖走像為fk-按Ns(m鎮(zhèn),n鮮)，這坑里Ns為幀疫差數(shù)等目。蜓通常責(zé)幀差Ns可能見(jiàn)是1，3或7.我們屯假定尋當(dāng)前斑幀中海的一粉個(gè)M×香N子塊合是從寒第k-甲Ns幀平性行移輔動(dòng)而而來(lái)，偏并設(shè)M×支N子塊少內(nèi)所田有像怪素都秤具有狐同一截個(gè)位案移值(i謠,j驢)。假宅定運(yùn)網(wǎng)動(dòng)物朱體在Ns幀差棵時(shí)間忘內(nèi)水怎平和徐垂直緊最大苗位移驚均為L(zhǎng)，