无损数据压缩
- 压缩率 = 未压缩/压缩后
- Huffman 编码
- 算术编码
- 任意消息用 0 到 1 之间的实数进行编码
- 根据出现概率确定区间
- 词典编码
- RLE(行程)编码
音频数据压缩标准
- 话音信号特点
- 幅度的非均匀分布
- 样本相关
- 周期相关
- 基音相关
- 静止稀疏
- 长时间自相关
- 话音编码器
- 波形编译码器
- PCM (G.711 64kb/s)
- 增量调制 $\Delta M$: CFDM, CVSD
- APCM
- DPCM
- ADPCM (G.721 32kb/s)
- SB-ADPCM (G.722 48kb/s + 16kb/s)
- 音源编译码器
- 混合编译码
- 人类听觉特点
- 听觉掩蔽效应:一种频率的声音阻碍听觉系统感受另一种频率的声音
- 临界频带
- MPEG1 Audio
- Layer1: 频带相等子带(6bit 量化),频域掩蔽特性
- Layer2:+时间掩蔽特性,低频度 4 比特,中频带 3 比特,高度 2 比特
- Layer3:非等宽 + Huffman + MDCT
- MPEG2 Audio
- MPEG-2 BC:支持 Linear PCM 和 Dolby AC-3 编码
- MPEG-2 AAC:利用掩蔽特性减少数据量,并把量化噪声分散到各个子带中,用全局信号把噪声掩蔽掉
- MPEG4
图像数据压缩标准
- gif, png:词典编码
- bmp: RLE
- JPEG(.jpg):以 DCT 为基础的有损压缩算法
- 正向离散余弦变换 FDCT
- 量化 quantization
- Z字形编码
- 使用 DPCM 对直流系数编码
- 使用 RLE 对交流系数编码
- 熵编码
- JPEG2000(.jp2)
视频数据压缩标准
- 视频压缩标准
- ITU-T: H.261(1990) - H.262(1994) - H.263 - H.264
- ISO: MPEG1(1992) - MPEG2 - MPEG4 - MPEG7 - HEVC(H.265, 2013)
- Google: VP9, VP8
- Microsoft Inc.: VC-1
- 我国研发:AVS
- MPEG
- 空间方向用 JPEG 去掉冗余
- 时间方向用移动补偿算法
- 帧内图像 $I$
- 预测图像 $P$
- 插补图像 $B$
- 块匹配法