第5章_多媒体技术基础

1、多媒体技术基础多媒体技术基础第第2章章 信息编码与数据表示信息编码与数据表示2主要内容主要内容多媒体的基本概念多媒体的基本概念声音的编码技术声音的编码技术图像的编码技术图像的编码技术数据压缩技术数据压缩技术第第2章章 信息编码与数据表示信息编码与数据表示3多媒体的基本概念多媒体的基本概念多媒体及多媒体分类多媒体及多媒体分类多媒体的关键技术多媒体的关键技术多媒体技术处理对象多媒体技术处理对象多媒体信息的特点多媒体信息的特点多媒体技术的应用多媒体技术的应用第第2章章 信息编码与数据表示信息编码与数据表示4多媒体及多媒体分类多媒体及多媒体分类媒体（媒体（Media）一般理解为信息的表现形式，如数值、

2、一般理解为信息的表现形式，如数值、文字、图像、图形、声音和视频等。文字、图像、图形、声音和视频等。多媒体多媒体（Multi-media）意味着多重媒体，是意味着多重媒体，是数值、文数值、文字、图像、图形、声音和视频等多种媒体的统称。不字、图像、图形、声音和视频等多种媒体的统称。不同的媒体，其表现形式不同。同的媒体，其表现形式不同。 第第2章章 信息编码与数据表示信息编码与数据表示5表示媒体表示媒体感觉媒体感觉媒体显示媒体显示媒体存储媒体存储媒体传输媒体传输媒体媒体媒体多媒体及多媒体分类多媒体及多媒体分类第第2章章 信息编码与数据表示信息编码与数据表示6直接作用于人类的感觉器官，使人能直接产生感

3、觉的一类媒体。人们获取信息或者再现信息的物理手段（输入，输出）传输感觉媒体的物理载体为了加工、处理和传输感觉媒体而人为研究、构造出来的一种媒体。用于存放表示媒体，以便计算机处理和调用这些信息编码 多媒体及多媒体分类多媒体及多媒体分类第第2章章 信息编码与数据表示信息编码与数据表示7多媒体的关键技术多媒体的关键技术第第2章章 信息编码与数据表示信息编码与数据表示8多媒体技术的处理对象多媒体技术的处理对象数值：整数、实数数值：整数、实数l整数如-1,-2,0,1,2等，计算机中使用补码表示l实数如1.24,1.35等，计算机中使用浮点表示第第2章章 信息编码与数据表示信息编码与数据表示9文本：英文

4、字符、中文字符文本：英文字符、中文字符l英文字符.使用ASCII码表示l中文字符。使用中文信息交换码表示多媒体技术的处理对象多媒体技术的处理对象第第2章章 信息编码与数据表示信息编码与数据表示10图形：是使用专用软件（如图形：是使用专用软件（如AutoCADAutoCAD和和Microsoft VisioMicrosoft Visio等）生成的矢量图，保存图等）生成的矢量图，保存图形时只需要记录直线上关键点的坐标和两个点形时只需要记录直线上关键点的坐标和两个点之间线段的宽度等信息。之间线段的宽度等信息。多媒体技术的处理对象多媒体技术的处理对象第第2章章 信息编码与数据表示信息编码与数据表示11

5、图像：是采用扫描设备、摄像设备或专用软件图像：是采用扫描设备、摄像设备或专用软件（如（如PhotoshopPhotoshop和和WindowsWindows自带的绘图工具等）自带的绘图工具等）生成的图片，保存图像时需要记录每个点的颜生成的图片，保存图像时需要记录每个点的颜色。色。多媒体技术的处理对象多媒体技术的处理对象第第2章章 信息编码与数据表示信息编码与数据表示12声音：是频率范围大约在声音：是频率范围大约在20Hz20Hz20kHz20kHz之间的之间的连续变化的波形。连续变化的波形。 多媒体技术的处理对象多媒体技术的处理对象第第2章章 信息编码与数据表示信息编码与数据表示13视频：是一

6、系列静态图像在时间维度上的展示视频：是一系列静态图像在时间维度上的展示或渲染的过程。或渲染的过程。多媒体技术的处理对象多媒体技术的处理对象第第2章章 信息编码与数据表示信息编码与数据表示14动画：是采用动画制作软件（如动画：是采用动画制作软件（如Adobe Flash Adobe Flash CS3CS3和和3DS Max3DS Max等）生成的一系列可供实际播放等）生成的一系列可供实际播放的连续动态画面。的连续动态画面。多媒体技术的处理对象多媒体技术的处理对象第第2章章 信息编码与数据表示信息编码与数据表示15集成性集成性l多媒体的集成性可以理解为两种情况，一种是多媒体的集成性可以理解为两种

7、情况，一种是多媒体信息的集成，另一种是多媒体处理设备多媒体信息的集成，另一种是多媒体处理设备的集成的集成 大数据量大数据量l一个播放时间为一个播放时间为1分钟，采样频率为分钟，采样频率为44.1kHz，量化位数为量化位数为16bit的立体声声音，大约需占用的立体声声音，大约需占用10.09 MB的存储空间；一幅分辨率为的存储空间；一幅分辨率为1024*768的真彩色图像，大约占用的真彩色图像，大约占用2.25 MB的存储空间；的存储空间；一个一个5分钟标准质量的分钟标准质量的PAL（Phase Alternation Line，一种电视视频信号标准）视频信息需要，一种电视视频信号标准）视频信息

8、需要大约大约6.6GB的存储空间的存储空间多媒体信息的特点多媒体信息的特点第第2章章 信息编码与数据表示信息编码与数据表示16交互性交互性l交互性指的是操作者使用键盘、鼠标或语音等交互性指的是操作者使用键盘、鼠标或语音等各种交互手段与多媒体系统实现信息传递各种交互手段与多媒体系统实现信息传递 动态性动态性l动态性也可以理解为连续性。动态性指的是多动态性也可以理解为连续性。动态性指的是多媒体信息中的声音和视频通常是随着时间的变媒体信息中的声音和视频通常是随着时间的变化而变化化而变化 编码方式多样编码方式多样l文本中的英文字符使用文本中的英文字符使用ASCII编码，中文字符编码，中文字符使用汉字信

9、息交换码，语音使用脉冲编码调制使用汉字信息交换码，语音使用脉冲编码调制PCM形式，图像使用形式，图像使用JPEG编码，视频使用编码，视频使用MPEG编码编码 多媒体信息的特点多媒体信息的特点第第2章章 信息编码与数据表示信息编码与数据表示17 多媒体技术的应用多媒体技术的应用第第2章章 信息编码与数据表示信息编码与数据表示18 虚拟现实虚拟现实 多媒体技术的应用多媒体技术的应用第第2章章 信息编码与数据表示信息编码与数据表示19 虚拟现实虚拟现实 多媒体技术的应用多媒体技术的应用第第2章章 信息编码与数据表示信息编码与数据表示20 虚拟现实虚拟现实 多媒体技术的应用多媒体技术的应用第第2章章

10、信息编码与数据表示信息编码与数据表示21 虚拟现实虚拟现实 多媒体技术的应用多媒体技术的应用第第2章章 信息编码与数据表示信息编码与数据表示22 虚拟现实虚拟现实 多媒体技术的应用多媒体技术的应用第第2章章 信息编码与数据表示信息编码与数据表示23 视频点播视频点播 多媒体技术的应用多媒体技术的应用第第2章章 信息编码与数据表示信息编码与数据表示24声音的编码技术声音的编码技术声音的本质及其特点声音的本质及其特点模拟信号与数字信号模拟信号与数字信号声音的编码技术：采样、量化和编码声音的编码技术：采样、量化和编码第第2章章 信息编码与数据表示信息编码与数据表示25声音声音是通过空气传播的一种连续

11、的是通过空气传播的一种连续的波，称为声波。声音的强弱体现在波，称为声波。声音的强弱体现在声波压力的大小，音调的高低体现声波压力的大小，音调的高低体现在声音的频率上。在声音的频率上。 声音信号的两个基本参数是频率和声音信号的两个基本参数是频率和幅度。幅度。频率小于频率小于20Hz的信号称为亚音信号；的信号称为亚音信号；频率在频率在20Hz20kHz的信号称为音的信号称为音频信号；人们说话的信号频率通常频信号；人们说话的信号频率通常在在300Hz3kHz；频率大于；频率大于20kHz的信号称为超音频信号，或者称为的信号称为超音频信号，或者称为超声波信号。超声波信号。声音的本质及其特点声音的本质及其

12、特点第第2章章 信息编码与数据表示信息编码与数据表示26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2章章 信息编码与数据表示信息编码与数据表示27声音的编码技术声音的编码技术由于多媒体信息的特殊性，其二进制编码的技术和方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很多；法比一般的字符编码要复杂很多；基本的思想就是将基本的思想就是将“连续连

13、续”变成变成“离散离散”，将，将“模拟模拟信号信号”变为变为“数字信号数字信号”一般需经过一般需经过采样、量化、编码采样、量化、编码三个过程。三个过程。第第2章章 信息编码与数据表示信息编码与数据表示28声音采样声音采样声音采样声音采样：每隔一个时间间隔在声音波形上取：每隔一个时间间隔在声音波形上取一个幅度值，将时间上连续的信号变成离散的一个幅度值，将时间上连续的信号变成离散的信号；信号；采样的目的是在时间上，对连续的变化进行离采样的目的是在时间上，对连续的变化进行离散化，最终以有限个数的散化，最终以有限个数的“点点”，去替代原来，去替代原来连续的信号。连续的信号。第第2章章 信息编码与数据表

14、示信息编码与数据表示29声音采样的例子声音采样的例子t第第2章章 信息编码与数据表示信息编码与数据表示30声音采样的例子声音采样的例子t第第2章章 信息编码与数据表示信息编码与数据表示31声音量化声音量化声音量化声音量化指的是在幅度值的取值空间上进行离散化，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2章章 信息编码与数据表示信息编码与数据表示32声音量化的例子声音量化的例子3位量化位量化2位量化位量化第第2章章 信息编码与数据表示信息编码与数据表示33声音编码声音编码根据采样和量化的结果，将各离

15、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，该音频信息的数据文件，实现对声音信息的编码；实现对声音信息的编码；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。只有当采样频率高于声音信号最高频率的两件还原。只有当采样频率高于声音信号最高频率的两倍时，才能将数字信号表示的声音还原为原来的声音。倍时，才能将数字信号表示的声音还原为原来的声音。第第2章章 信息编码与数据表示信息编码与数据表示34声音编码的图示声音编码的图示00

16、10 10 10 01 01 01 11 11 000 100 100 100 010 001 010 101 110 第第2章章 信息编码与数据表示信息编码与数据表示35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2章章 信息编码与数据表示信息编码与数据表示36声音文件存储容量的计算声音文件存储容量的计算采样频率：采样频率：(Hz 单位时间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

17、的位数 一般为一般为8位或位或16位位)声道数量：声道数量：单声道单声道or多声道多声道第第2章章 信息编码与数据表示信息编码与数据表示37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声音文件存储容量的计算声音文件存储容量的计算第第2章章 信息编码与数据表示信息编码与数据表示38图像的编码技术图像的编码技术颜色

18、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2章章 信息编码与数据表示信息编码与数据表示39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2章章 信息编码与数据表示信息编

19、码与数据表示40RGB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2章章 信息编码与数据表示信息编码与数据表示41RGB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时得到黄色。时得到黄色。第第2章章 信息编码与数据表示信息编码与数据表示42RGB颜色模型颜色模型颜色颜色=R（红色的百分比）（红色的百分

20、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时得到品红色。时得到品红色。 第第2章章 信息编码与数据表示信息编码与数据表示43RGB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2章章 信息编码与数据表示信息编码与数据表示44图像的编码技术图像的编码技术图像的数字化编码也经过图像的数字化编码也经过采样、量化采样、量化和和编码编码三个过程三个过程采样采样是将图像在

21、二维空间上进行离散化是将图像在二维空间上进行离散化l分别在图像的横向和纵向设置分别在图像的横向和纵向设置M和和N个相等的间隔；个相等的间隔；l然后得到然后得到M*N个点，组成一个的包含若干行和若干列个点，组成一个的包含若干行和若干列的一个的一个“阵列阵列”，每个点称为一个每个点称为一个像素像素；第第2章章 信息编码与数据表示信息编码与数据表示45量化与编码量化与编码量化量化是对像素的颜色进行离散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，

22、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 黑白方式黑白方式：用一个：用一个“位位”表示像元的颜色；有表示像元的颜色；有2种色种色 真彩色方式真彩色方式：用三个字节表示一个像元的颜色；具：用三个字节表示一个像元的颜色；具有有2563个不同的颜色个不同的颜色编码编码是对每个像素的颜色，以不同的二进制代码形式进行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2章章 信息编码与数据表示信息编码与数据表示46图像编码的例子图像编码的例子采样采样：在横方向和纵方向上都设置：在横方向和纵方向上都设置10个采样点，个采样点，得到得到10*10个像素个像素量化量化：由于是黑白图像

23、，所以量化字长设置为：由于是黑白图像，所以量化字长设置为1位位二进制代码，并假定二进制代码，并假定“0”表示黑色，表示黑色，“1”表示白表示白色色编码编码：最后将编码数值一行一行地记录保存起来，：最后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就完成了对图像的二进制编码 第第2章章 信息编码与数据表示信息编码与数据表示47图像编码的例图像编码的例11 1 0 1 1 1 1 0 1 11 1 0 1 1 1 1 0 1 11 1 0 1 1 1 1 0 1 11 1 0 1 1 1 1 0 1 10 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 01 1

24、 0 1 1 1 1 0 1 11 1 0 1 1 1 1 0 1 11 1 0 1 1 1 1 0 1 11 1 0 1 1 1 1 0 1 1第第2章章 信息编码与数据表示信息编码与数据表示48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）图像分辨率（相当于音频的采样频率）l用多少个用多少个 像素表示图像像素表示图像像素深度或位深度（相当于音频的量化精度）像素深度或位深度（相当于音频的量化精度）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，将占用越多的存储分辨率越高，像素深度越大，将占用越多的存储空间；当然，图像就越

25、清晰圆滑美观逼真空间；当然，图像就越清晰圆滑美观逼真第第2章章 信息编码与数据表示信息编码与数据表示49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：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2章章 信息编码与数据表示信息编码与数据表示50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2章章 信息编码与数据表示信息编码与数据表示5

26、1不同分辨率的例子不同分辨率的例子第第2章章 信息编码与数据表示信息编码与数据表示52图像文件存储容量的计算图像文件存储容量的计算存储一幅存储一幅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像素深度为像素深度为 3Bl存储容量存储容量= (352288 3)/1024=297KB如提高图像分辨率如提高图像分辨率l存储容量存储容量= (7681024 3)/(10241024)=2.25MB第第2章章 信息编码与数据表示信息编码与数据表示53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

27、的压缩声音文件的压缩声音文件的压缩图像文件的压缩图像文件的压缩第第2章章 信息编码与数据表示信息编码与数据表示54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2章章 信息编码与数

28、据表示信息编码与数据表示55数据压缩的必要性数据压缩的必要性大文件需要大文件需要大的内存空间大的内存空间，否则将降低运行速度，否则将降低运行速度大文件需要大文件需要大的外部存储空间大的外部存储空间，因而降低计算机硬盘，因而降低计算机硬盘等存储设备的有效使用效率等存储设备的有效使用效率大文件需要大文件需要较长的传输时间较长的传输时间，因而容易发生在传输过，因而容易发生在传输过程中的中断程中的中断第第2章章 信息编码与数据表示信息编码与数据表示56数据压缩基本概念数据压缩基本概念压缩：压缩：指重新记录一个文件，以使它占用较小存储空间指重新记录一个文件，以使它占用较小存储空间解压缩：解压缩：数据压缩

29、必须是可逆的；数据压缩的逆过程叫数据压缩必须是可逆的；数据压缩的逆过程叫解压缩解压缩压缩比：压缩比：当数据被压缩的时候，包含数据的文件将缩小；当数据被压缩的时候，包含数据的文件将缩小；其缩小量可用其缩小量可用压缩比压缩比衡量衡量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缩比为缩比为20:1意味着原始文件是压缩后文件的意味着原始文件是压缩后文件的20倍倍第第2章章 信息编码与数据表示信息编码与数据表示57数据压缩基本概念数据压缩基本概念有损压缩有损压缩l为获得更高地压缩比，首先对数据信息进行重新的为获得更高地压缩比，首先对数据信息进行重新的组织整理，剔除某些不重要、

30、不敏感、可忽略的原组织整理，剔除某些不重要、不敏感、可忽略的原始数据，然后再进行压缩始数据，然后再进行压缩无损压缩无损压缩l数据无需事先进行重新组织而直接进行压缩，压缩数据无需事先进行重新组织而直接进行压缩，压缩文件中完全保留了原文件中的全部信息数据文件中完全保留了原文件中的全部信息数据第第2章章 信息编码与数据表示信息编码与数据表示58文本文件压缩文本文件压缩文本文件是指由一系列字符流组成的文件文本文件是指由一系列字符流组成的文件文本文件的容量大小取决于所包含的字符数量的多少文本文件的容量大小取决于所包含的字符数量的多少在文本文件中，如果存在着重复的字符串，就可以用另外在文本文件中，如果存在

31、着重复的字符串，就可以用另外一个或若干个特殊的字符串去替换重复出现的原字符串一个或若干个特殊的字符串去替换重复出现的原字符串只要替换的字符串小于被替换的字符串，就会减少文件中只要替换的字符串小于被替换的字符串，就会减少文件中实际包含的字符的数量，从而达到文件压缩的目的实际包含的字符的数量，从而达到文件压缩的目的文本文件中重复出现的字符串越多，文件越大，压缩的效文本文件中重复出现的字符串越多，文件越大，压缩的效率就越高率就越高第第2章章 信息编码与数据表示信息编码与数据表示59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

32、型替代方式自适应模型替代方式指针方式指针方式第第2章章 信息编码与数据表示信息编码与数据表示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自适应模型替代是一种专门用来压缩文本文件的压缩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”当找到一个当找到一个字节模型后，就用在文本中没有用到过的字节模型后，就用在文本中没有用到过的一个一个新的字节模型新的字节模型替代它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“压缩压缩”的目

33、的的目的第第2章章 信息编码与数据表示信息编码与数据表示61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”将对每种替将对每种替代自动定义并维持一代自动定义并维持一个个字典式记录字典式记录。所以。所以这个文件还可以被解这个文件还可以被解压缩成原始状态。压缩成原始状态。the rain in Spain falls mainly on the plain% r in Sp falls mly on % pl4331压缩比压缩比=43:31第第2章章 信息编码与数据表示信息编码与数据表示62指针方式指针方式扫描整个文件并扫描整个文件并寻找重复的文字寻找重复的文字当一个文字出现多

34、于一次时，第二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次出现时将用一个用一个“#数字数字”替代它替代它这个这个#数字数字称为指向原来文字的称为指向原来文字的指针指针第第2章章 信息编码与数据表示信息编码与数据表示63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 gumbo, fried #6,#

35、6 scampi.当当”shrimp”这个字第二次、第三这个字第二次、第三次和第四次出现时，它被一个次和第四次出现时，它被一个指指针针#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”，符号是一个特殊的，符号是一个特殊的字符，而不是实际的文档内容。字符，而不是实际的文档内容。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2章章 信息编码与数据表示信息编码与数据表示64声音文件的压缩声音文件的压缩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、的一般地思想一般地思想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2章章 信息编码与数据表示信息编码与数据表示65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方式更短的二进制代码序列，达到压缩编码的目

37、的的声音文件的压缩声音文件的压缩第第2章章 信息编码与数据表示信息编码与数据表示66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冗余第第2章章 信息编码与数据表示信息编码与数据表示67游程长度编码游程长度编码游程

38、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色图块相同的图像，具有较高的效率第第2章章 信息编码与数据表示信息编码与数据表示68游程长度编码游程长度编码对于一个对于一个256色的位图，其中每个像素需要一个字节存色的位图，其中每个像素需要一个字节存储颜色；如储颜色；如白色白色用二进制数用二进制数1111 1111表示表示假设一幅图的某一个区域有假设一幅图的某一个区域有167个连续的白色像素，游个连续的白色像素，游程长度编码技术