Page 357 - 江西普通高校专升本信息技术

第 8 章 多媒体技术

（4）视觉冗余：是指人的视觉分辨率要低于实际图像而产生的冗余。例如，人的视觉对灰
度的分辨率为26，而一般图像量化采用的灰度等级为28；
（5）听觉冗余：人耳对不同频率的声音的敏感性是不同的，不能察觉所有频率的变化，对
某些频率不必特别关注，因此存在听觉冗余；

（6）结构冗余：数字化图像中物体表面纹理等结构往往存在着数据冗余，这种冗余称为结
构冗余；
（7）知识冗余：有些图像的理解与某些基础知识有相当大的相关性。例如，人脸的图像有
固定的结构。

数据的压缩实际上是一个编码过程，即把原始的数据进行编码压缩。数据的解压缩是数据压
缩的逆过程，即把压缩的编码还原为原始数据。因此，数据压缩方法也称为编码方法。针对多媒
体数据冗余类型的不同，相应地有不同的压缩算法。
2.压缩算法

压缩算法是指数据压缩的算法，包括压缩和还原（或编码和解码）两个步骤。用于多媒体数
据的压缩方法众多，可按主要特点将它们分成不同的类型：
（1）无损压缩：能够无失真地从压缩后的数据重构，准确地还原原始数据。该方法的压缩
比较小。一般为2∶1到5∶1。这类方法广泛可用于对数据的准确性要求严格的场合，用于文本数

据，程序和特殊应用场合的图像数据（如指纹图像，医学图像等）的压缩。
（2）有损压缩：有失真，不能完全准确地恢复原始数据，重构的数据只是原始数据的一个
近似。该方法的压缩比较大，可用于对数据的准确性要求不高的场合，如预测编码、音感编码、
分形压缩、小波压缩、JPEG/MPEG。有损压缩是利用了人类对图像或声波中的某些频率成分不敏

感的特性，允许压缩过程中损失一定的信息；虽然不能完全恢复原始数据，但是所损失的部分对
理解原始图像的影响缩小，却换来了大得多的压缩比。
衡量一种数据压缩技术的优劣有三个重要的性能指标：
（1）压缩比：指输入数据和输出数据比；

（2）恢复效果；
（3）压缩解压速度。
8.4.1.2 多媒体主要压缩标准
1.JPEG标准

由联合图像专家组（joint photographic experts group，JPEG）制定的图像压缩标准，用有损压
缩算法去除冗余的图像数据，压缩比在10∶1~40∶1。适合静态的彩色和灰度图像。以JPEG方式
压缩的文件扩展名为.JPG。JPEG2000，JPEG的升级版，其压缩率比JPEG高约30％左右。
2.MPEG标准

由动态图像专家组针对运动图像而设计的压缩标准，用于视频信息和与其相伴随的音频信息
的压缩。
包括：MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、MPEG-7和MPEG-21。
MPEG-1是一个通用标准。VCD采用MPEG-1压缩标准。MPEG-2标准其全称为“运动图像

及其伴音的编码”，该编码适合高清晰度电视（HDTV）所需要的视频及伴音信号。DVD采用
MPEG-2标准。MPEG-3标准现在已经被废弃了。MPEG-4可利用很窄的带宽压缩和传输数据，以

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