差异教学的必要性和可行性探究_百度文库
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差异教学的必要性和可行性探究
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02-必要性和可行性
第二章 多媒体信息处理 ――必要性和可行性 必要性和可行性1第2章 多媒体信息处理的必要性和可行性2.1多媒体信息的特点 多媒体信息的特点 2.2 信息压缩的必要性 2.3 信息压缩的可行性 2.4 数据压缩技术的性能指标 练习与思考题22.1 多媒体信息的特点数据量大和文本信息相比,语音,图像的信息量十分庞 大码率可变,突发性强多媒体信息的数据流其码率是随着不同的信息 内容, 所处的不同时间而不断变化的.复合信息多,同步性,实时性要求高传输的是两种或两种以上媒体的复合信息, 各类信息之间存在着很强的关联,32.2 信息压缩的必要性根据采样定理, 仅当采样频率大于或等于2倍 的原始信号的频率时, 才能保证采样后的信号 可被保真地恢复为原始信号.例:一般彩色电视信号, 设代表光强Y=4 MHz, , 色 彩I=1.3 MHz和色饱和度Q=0.5 MHz原始图像数据 一秒钟电视信号数据量:(4+1.3+0.5)× 2 ×8 bit = 92.8 Mbit/s音乐 :20kHz20K× 2 ×8 bit =320Kbit/s 一分钟数据量:320Kbit/s ×60= 19200Kbit/s=18.75M452.3 信息压缩的可行性数据中存在冗余I = DrI : 信 量 D : 数 量r : 冗 量 息 据 余6信息冗余类型空间冗余 时间冗余 信息熵冗余 结构冗余 知识冗余 视觉冗余 其他冗余71,空间冗余 ,图像数据中相邻像素具有强相关性相邻像素灰度颜色相同, 压缩方法:(空间压缩或帧内压缩)将性质相同的图像块作为一个整体进行描述,用极少的数 据量来表示它, 从而节省了存储空间.8×8像素82,时间冗余 ,连续媒体经常存在的冗余相邻时间数据的相关性 压缩方法帧间压缩(时间压缩)F1F2PTP93,信息熵冗余 ,信息量:I = log 2 P每个数据出现的概率不同,所携带的信息量不同 每个数据出现的概率不同, 信息熵:数据所携带的信息量的统计平均 信息熵:H ( X ) =
∑ p( si ) log 2 [ p( si )]i最大熵:离散无记忆信源,各符号等概出现 最大熵:离散无记忆信源,H max ( X ) = log 2 n104,结构冗余 ,结构冗余符合某种文理结构115,知识冗余 ,人们通过认识世界而得到某些图像所具有 的先验知识和背景知识, 由此带来的冗余 称为知识冗余.例:马有四条腿 鸟有翅膀 ………126. 视觉/听觉冗余 视觉/人的听觉/视觉所能识别的范围有限听觉:20Hz~20kHz 视觉:26 灰度级对听觉/视觉识别范围以外的信号进行压缩, 恢复后仍有满意的主观图像质量 有损压缩132.4 数据压缩技术的性能指标压缩比输入数据量和输出数据量之比重现质量重现信号与原始信号之间的失真度 有损压缩/无损压缩 均方差/信噪比/峰值信噪比压缩和解压缩的速度对称压缩/非对称压缩14客观评价指标均方误差:1
(i )]2 En = ∑ [ x(i )
x n i信噪比:σ SNR (dB ) = 10 lg σPSNR (dB) = 10 lg2 x 2 r 2 max 2 r峰值信噪比:xσ15数据压缩的好处时间域压缩――迅速传输媒体信源 时间域压缩 迅速传输媒体信源 频率域压缩――并行开通更多业务 频率域压缩 并行开通更多业务 空间域压缩――降低存储费用 空间域压缩 降低存储费用 能量域压缩――降低发射功率 能量域压缩 降低发射功率16数据压缩技术实现的衡量标准压缩比要大 恢复后的失真小 压缩算法要简单,速度快 压缩能否用硬件实现17练习与思考题 多媒体数据存在哪些类型的冗余?各有什 么特点? 以电视信号位为例说明数据压缩的必要性 和可行性. 查阅文献,总结分析MPEG-4与AVS标准中 图像压缩指标.18
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