數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)

1、數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)1、數(shù)據(jù)壓縮的產(chǎn)生2、數(shù)據(jù)壓縮原理3、壓縮的分類一、數(shù)據(jù)壓縮的產(chǎn)生為什么要進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮？為了節(jié)省空間為了傳輸方便數(shù)據(jù)壓縮的起源數(shù)據(jù)壓縮的最原始目的就是希望使用最節(jié)儉的方式來進(jìn)行信息的傳達(dá)，因此嚴(yán)格意義上的數(shù)據(jù)壓縮產(chǎn)生于對(duì)概率的認(rèn)識(shí)，當(dāng)我們對(duì)文字信息進(jìn)行編碼時(shí),如果為出現(xiàn)概率較高的字母賦予較短的編碼,為出現(xiàn)概率較低的字母賦予較長(zhǎng)的編碼,總的編碼長(zhǎng)度就能縮短不少。信息論之父香農(nóng)第一次用數(shù)學(xué)語(yǔ)言闡明了概率與信息冗余度的關(guān)系。在1948 年發(fā)表的論文“通信的數(shù)學(xué)理論”中,香農(nóng)指出,任何信息都存在冗余,冗余大小與信息中每個(gè)符號(hào)(數(shù)字、字母或單詞)的出現(xiàn)概率或者說不確定性有關(guān)。從本質(zhì)上講,數(shù)據(jù)

2、壓縮的目的就是要消除信息中的冗余。二、數(shù)據(jù)壓縮原理信息集包含冗余信息人們的感知能力有限例如影片種某場(chǎng)景重復(fù)出現(xiàn)或者可推知出現(xiàn)例如人們對(duì)聲音感知范圍在20Hz20000Hz；對(duì)相似色彩的辨識(shí)度不高信息量=數(shù)據(jù)量-數(shù)據(jù)冗余冗余的分類空間冗余：在靜態(tài)圖像中，同一景物表面上各像素之間存在著空間連貫性。時(shí)間冗余：在運(yùn)動(dòng)圖像中，相鄰幀之間往往包含很多相同背景和物體。結(jié)構(gòu)冗余：在有些圖像中存在很強(qiáng)的紋理結(jié)構(gòu)，這些紋理結(jié)構(gòu)存在明顯的重復(fù)分布模式，我們可以通過局 部的結(jié)構(gòu)而推導(dǎo)出全部的畫面。知識(shí)冗余：我們對(duì)圖像的觀察和了解與一些知識(shí)存在很大相關(guān)性。感官冗余：人類的感官對(duì)圖像、聲音的敏感性是非均勻和非線性的。空間

3、冗余圖片中1、2、3區(qū)域中顏色亮度都相同，因此含有大量空間冗余132時(shí)間冗余直播中相鄰幀間人物背景基本無變化結(jié)構(gòu)冗余圖片中存在明顯結(jié)構(gòu)式布局三、壓縮的分類無損壓縮Huffman編碼字典式編碼LZW有損壓縮變換編碼預(yù)測(cè)編碼無損壓縮優(yōu)點(diǎn)1、100%的保存、沒有任何信號(hào)丟失2、音質(zhì)高，不受信號(hào)源的影響3、轉(zhuǎn)換方便缺點(diǎn)1、占用空間大，壓縮比不高2、缺乏硬件支持有損壓縮優(yōu)點(diǎn)有損方法的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是在有些情況下能夠獲得比任何已知無損方法小得多的文件大小，同時(shí)又能滿足系統(tǒng)的需要。當(dāng)用戶得到有損壓縮文件的時(shí)候，譬如為了節(jié)省下載時(shí)間，解壓文件與原始文件在數(shù)據(jù)位的層面上看可能會(huì)大相徑庭，但是對(duì)于多數(shù)實(shí)用目的來說，人耳或者人眼并不能分