数据压缩和多媒体通信

① 多媒体数据可以被压缩的主要原因是数据之间存在冗余和相关性

多媒体数据可以被压缩的主要原因是数据之间存在冗余和相关性。

数据压缩的原理：

事实上，多媒体信息存在许多数据冗余。

例如：

（1）一幅图像中的静止建筑背景、蓝天和绿地，其中许多像素是相同的如果逐点存储，就会浪费许多空间，这称为空间冗余。

（2）在电视和动画的相邻序列中，只有运动物体有少许变化，仅存储差异部分即可，这称为时间冗余。此外还有结构冗余、视觉冗余等，这就为数据压缩提供了条件。

总之，压缩的理论基础是信息论。从信息的角度来看，压缩就是去除掉信息中的冗余，即去除掉确定的或可推知的信息，而保留不确定的信息，也就是用一种更接近信息本质的描述来代替原有的冗余的描述，这个本质的东西就是信息量。

(1)数据压缩和多媒体通信扩展阅读

数据压缩的应用：

（1）一种非常简单的压缩方法是行程长度编码，这种方法使用数据及数据长度这样简单的编码代替同样的连续数据，这是无损数据压缩的一个实例。

这种方法经常用于办公计算机以更好地利用磁盘空间、或者更好地利用计算机网络中的带宽。对于电子表格、文本、可执行文件等这样的符号数据来说，无损是一个非常关键的要求，因为除了一些有限的情况，大多数情况下即使是一个数据位的变化都是无法接受的。

（2）对于视频和音频数据，只要不损失数据的重要部分一定程度的质量下降是可以接受的。通过利用人类感知系统的局限，能够大幅度得节约存储空间并且得到的结果质量与原始数据质量相比并没有明显的差别。

这些有损数据压缩方法通常需要在压缩速度、压缩数据大小以及质量损失这三者之间进行折衷。

（3）有损图像压缩用于数码相机中，大幅度地提高了存储能力，同时图像质量几乎没有降低。用于DVD的有损MPEG-2编解码视频压缩也实现了类似的功能。

在有损音频压缩中，心理声学的方法用来去除信号中听不见或者很难听见的成分。人类语音的压缩经常使用更加专业的技术，因此人们有时也将“语音压缩”或者“语音编码”作为一个独立的研究领域与“音频压缩”区分开来。

不同的音频和语音压缩标准都属于音频编解码范畴。例如语音压缩用于因特网电话，而音频压缩被用于CD翻录并且使用 MP3 播放器解码。

参考资料来源

网络-数据压缩

② 多媒体的关键技术是数字压缩和通讯技术对吗

数字媒体技术的关键技术包括：数据压缩和解压缩，主要是视频音频；多媒体专用芯片
技术；大容量存储技术；多媒体输入输出技术；多媒体软件技术；多媒体通信技术；虚拟现实技术。

③ 多媒体通信是什么

在通信中，“媒体”指的是文本（包括数据、文字、符号）、图形、图像、动画、声音、视频图像等。

过去通信一般都是单媒体，功能单一。例如，电话网络传送的是音频信号，计算机网络传送的是数据。而多媒体则是指多种媒体的综合体，即“声、图、文”的综合体。

那么，多媒体通信有什么好处呢？

在过去的单媒体通信中，人们只能被动地接受诸如电视节目的转播，而不能按某些观众的要求，临时转向另一个相关的节目，也就是说，很难在人们接受时交互进行。而多媒体在计算机系统支持下，提供了交互性，人们在使用和接受信息时，把人的主动性、积极性和创造性贯穿到其中。

由于多媒体通信是利用通信网络综合地完成多媒体信息的传输和交换，所以，多媒体通信要比单媒体通信复杂得多。第一，多媒体中有声、图、文，因此表现的形式多种多样。第二，各种媒体对信息的传输要求不同。例如，数据信息传输，要求可靠性很高，像银行的账单，错一个数码都不行，但是时间性可相对的低一些；通话信息的传输，对可靠性要求不很高，例如偶尔几个字没听清，照样可以理解意思，但是及时性要求很高，像市场行情，时间就是金钱；视频信息的传输与通话信息传输类似，但是信息量相当大，例如，一幅1024×768点的计算机屏幕图，用一个字节表示一个点的颜色和亮度，就需要78.6万个字节，相当于近40万字的一本小说；图像信息的传输，要求与数据信息传输类似，但是有的图像的信息，比一幅屏幕的信息还要多得多。第三，要实现多媒体的同时传输，难度就更大了。

另外，与数据通信相比，多媒体通信既要解决多媒体信息数字化，也就是将各种媒体信息的表示统一为数字的形式；还要解决信息的压缩和解压缩，这样可以减少各种媒体信息的传输量和存储量；多媒体信息的混合传输和同步传输，也是要解决的问题。例如电影中的图像和声音的匹配，提高大容量高速传输技术。电影的播放大约要每秒25～30幅画面，同时还要传输相应的声音信息。

多媒体通信的应用十分广泛，可用于可视电话、点播电视、远程教学、远程医疗等等。信息高速公路就是一种多媒体通信网络。未来的家用计算机将是集计算机、电视、电话、VCD、DVD、音响等于一身的设备。

你看，信息高速公路能离开多媒体通信网络吗？

④ 简述多媒体的关键技术

1数据压缩和编码技术：数据压缩和编码技术是多媒体技术的关键技术之一。在处理音频和视频信号时，如果每一幅图像都不经过任何压缩直接进行数字化编码，那么其容量是非常巨大的，现有计算机的存储空间和总线的传输速度都很难适应
2数字图像技术：在图像、文字和声音这三种形式的媒体中，图像包含的信息量是最大的。人们的知识绝大部分是通过视觉获得的。图像的特点是只能通过人的视觉感受，并且非常依赖于人的视觉器官。数字图像技术就是对图像进行计算机处理，使其更适合于人眼或仪器分辨，并获取其中的信息。
3数字音频技术：多媒体技术中的数字音频技术包括声音采集和回放技术、声音识别技术和声音合成技术三个方面。三个方面都是计算机上的声卡实现的，声卡具有将模拟的声音信号数字化的功能。
4数字视频技术：数字视频技术和数字声频技术相似，只是视频的宽度更高，大于6MHZ，而声频的宽带只有20KHZ。数字视频技术一般包括视频采集回放、视频编辑和三维动画视频制作。
5多媒体通信技术：多媒体通信技术突破了计算机、通信、广播和出版的界限，使它们融为一体，利用通信网络综合性地完成文本、图片、动画、音频、视频等多媒体信息的传输和交换。
6多媒体数据库技术：多媒体数据库是一种包括文本、图形、图像、动画、声音、视频等多媒体信息的数据库。由于一般的管理系统处理的是字符、数值等结构化的信息，无法处理图形、图像、声音等大量的非结构化的多媒体信息，因而这就需要一一种新的数据库管理系统对多媒体数据进行处理。
7虚拟现实技术：虚拟现实技术是一门综合技术，是多媒体技术发展的最高境界。虚拟现实技术是一种完全沉浸式的人机交互界面，用户子处在计算机产生的虚拟世界中，无论是看到的、听到的，还是感觉到的，都像在真实的世界一样，并通过输入和输出设备可以同虚拟现实环境进行交互。

⑤ 多媒体数据压缩技术的介绍

在多媒体计算系统中，信息从单一媒体转到多种媒体；若要表示，传输和处理大量数字化了的声音/图片/影像视频信息等，数据量是非常大的。例如，一幅具有中等分辨率（640*480像素）真彩色图像（24位/像素），它的数据量约为每帧7.37Mb。若要达到每秒25帧的全动态显示要求，每秒所需的数据量为184Mb，而且要求系统的数据传输速率必须达到184Mb/s，这在目前是无法达到的。对于声音也是如此。若用16位/样值的PCM编码，采样速率选为44.1kHz，则双声道立体声声音每秒将有176KB的数据量。由此可见音频、视频的数据量之大。如果不进行处理，计算机系统几乎无法对它进行存取和交换。因此，在多媒体计算机系统中，为了达到令人满意的图像、视频画面质量和听觉效果，必须解决视频、图像、音频信号数据的大容量存储和实时传输问题。解决的方法，除了提高计算机本身的性能及通信信道的带宽外，更重要的是对多媒体进行有效的压缩。

⑥ 多媒体技术的应用 有哪些

1、教育

（形象教学、模拟展示）：电子教案、形象教学、模拟交互过程、网络多媒体教学、仿真工艺过程。

2、商业广告

（特技合成、大型演示）：影视商业广告、公共招贴广告、大型显示屏广告、平面印刷广告。

3、影视娱乐业

（电影特技、变形效果）：电视/电影/卡通混编特技、演艺界MTV特技制作、三维成像模拟特技、仿真游戏、赌博游戏。

4、医疗

（远程诊断、远程手术）：网络多媒体技术、网络远程诊断、网络远程操作（手术）。

5、旅游

（景点介绍）：风光重现、风土人情介绍、服务项目。

6、人工智能模拟

（生物、人类智能模拟）：生物形态模拟、生物智能模拟、人类行为智能模拟。

多媒体技术的特点

1、能够完成在内容上相关联的多媒体信息的处理和传送，如声音、活动图像、文本、图形、动画等；

2、交互式工作，而不是简单的单向或双向传输；

3、网络联结，即各种媒体信息是通过网络传输的，而不是借助CD-ROM等存储载体来传递的。

⑦ 多媒体通信与数据通信有什么区别

另外，与数据通信相比，多媒体通信既要解决多媒体信息数字化，也就是将各种媒体信息的表示统一为数字的形式；还要解决信息的压缩和解压缩，这样可以减少各种媒体信息的传输量和存储量；多媒体信息的混合传输和同步传输，也是要解决的问题。例如电影中的图像和声音的匹配，提高大容量高速传输技术。电影的播放大约要每秒25～30幅画面，同时还要传输相应的声音信息。

⑧ 为什么多媒体数据需要压缩，为什么能压缩

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。目前数据压缩技术日臻恼，适应各种应用场合的编码方法不断产生。针对多媒体数据冗余类型的不同，相应地有不同的压缩方法。

⑨ 什么是多媒体通信

多媒体中的“媒体”是指文本(包括数据、文字、符号)、图形、图像、动画、声音、视频等。多媒体是指上述多种类型媒体组成的综合体，简单地说，是声、图、文的综合体。

多媒体通信是要利用通信网络综合地完成多媒体信息的传输和交换，显然，多媒体通信要比单一媒体通信复杂得多。要实现多媒体通信需要解决以下一些问题：一是各种媒体信息的数字化，即将各种媒体信息的统一表示为数字的形式；二是信息的压缩与解压缩，以减少各种媒体信息的储存量和传输量；三是多种媒体信息的混合传输和同步传输；四是大容量的高速传输技术。

⑩ 数据压缩技术的数据压缩技术

在现今的电子信息技术领域，正发生着一场有长远影响的数字化革命。由于数字化的多媒体信息尤其是数字视频、音频信号的数据量特别庞大，如果不对其进行有效的压缩就难以得到实际的应用。因此，数据压缩技术已成为当今数字通信、广播、存储和多媒体娱乐中的一项关键的共性技术。
1．什么是数据压缩
其作用是：能较快地传输各种信号，如传真、Modem通信等；
在现有的通信干线并行开通更多的多媒体业务，如各种增值业务；紧缩数据存储容量，如 CD－ROM、VCD和DVD等；
降低发信机功率，这对于多媒体移动通信系统尤为重要。
由此看来，通信时间、传输带宽、存储空间甚至发射能量，都可能成为数据压缩的对象。
2．数据为何能被压缩
首先，数据中间常存在一些多余成分，既冗余度。如在一份计算机文件中，某些符号会重复出现、某些符号比其他符号出现得更频繁、某些字符总是在各数据块中可预见的位置上出现等，这些冗余部分便可在数据编码中除去或减少。冗余度压缩是一个可逆过程，因此叫做无失真压缩，或称保持型编码。
其次，数据中间尤其是相邻的数据之间，常存在着相关性。如图片中常常有色彩均匀的背影，电视信号的相邻两帧之间可能只有少量的变化影物是不同的，声音信号有时具有一定的规律性和周期性等等。因此，有可能利用某些变换来尽可能地去掉这些相关性。但这种变换有时会带来不可恢复的损失和误差，因此叫做不可逆压缩，或称有失真编码、摘压缩等。
此外，人们在欣赏音像节目时，由于耳、目对信号的时间变化和幅度变化的感受能力都有一定的极限，如人眼对影视节目有视觉暂留效应，人眼或人耳对低于某一极限的幅度变化已无法感知等，故可将信号中这部分感觉不出的分量压缩掉或“掩蔽掉”。这种压缩方法同样是一种不可逆压缩。
对于数据压缩技术而言，最基本的要求就是要尽量降低数字化的在码事，同时仍保持一定的信号质量。不难想象，数据压缩的方法应该是很多的，但本质上不外乎上述完全可逆的冗余度压缩和实际上不可逆的嫡压缩两类。冗余度压缩常用于磁盘文件、数据通信和气象卫星云图等不允许在压缩过程中有丝毫损失的场合中，但它的压缩比通常只有几倍，远远不能满足数字视听应用的要求。在实际的数字视听设备中，差不多都采用压缩比更高但实际有损的嫡压缩技术。
只要作为最终用户的人觉察不出或能够容忍这些失真，就允许对数字音像信号进一步压缩以换取更高的编码效率。摘压缩主要有特征抽取和量化两种方法，指纹的模式识别是前者的典型例子，后者则是一种更通用的摘压缩技术。
3数字音、视频的压缩标准
数字音频压缩技术标准分为电话语音压缩、调幅广播语音压缩和调频广播及CD音质的宽带有频压缩3种。
（1）电话（200HZ－3.4kHZ）语音压缩，主要有国际电信联盟（ITU）的G.711（64kbit/s、G.721（32kbit/s）、G.728（16kbit/s）和G.729（8kbit/的建议等，用于数字电话通信。
（2）调幅广播（50HZ－7kHZ）语音压缩，采用ITU的G.722（64kbit/s）建议，用于优质语音、音乐、音频会议和视频会议等。
（3）调频广播（20HZ－15kHZ）及CD音质（20HZ－20kH）的宽带音频压缩，主要采用MPEG－1或2双杜比AC－3等建议，用于CD、MD、MPC、VCD、DVD、HDTV和电影配音等。
视频压缩技术标准主要有：
①ITU H.261建议，用于ISDN信道的PC电视电话、桌面视频会议和音像邮件等通信终端。
②MPEG－1视频压缩标准，用于 VCD、MPC、PC/TV一体机、交互电视ITV和电视点播VOD。
③MPEG－2/ITU H.262视频标准，主要用于数字存储。视频广播和通信，如HDTV、CATV、DVD、VOD和电影点播MOD等。
④ITU H.263建议，用于网上的可视电话、移动多媒体终端、多媒体可视图文、遥感、电子邮件、电子报纸和交互式计算机成像等。
⑤MPEG－4和 ITU H.VLC/L低码率多媒体通信标准仍在发展之中。
4．数据压缩的实现
在各种数据类型中，最难实现的是数字机频的实时压缩，因为视频信号尤其是HDTV信号所占据的带宽甚宽，实时压缩需要很高的处理速度。现在，视频解码以及音频的编码、解码多依赖于专用芯片或数字信号处理器（DSP）未完成，并已有许多厂商推出了音视合一的单片MPEG－1、MPEG－2解码器。我国在发展数据压缩技术过程中，则充分利用了软件人才优势。
在软件实现方面，由于PC主机的处理能力正在飞速提高，直接利用主CPU编程实现各种视听压缩和解码算法对于桌面系统及家用多媒体将越来越有吸引力。
1996年上半年，Intel向全球软件界发布了它的微处理器媒体扩展（MMX）技术。这种技术主要是在Pentium或Pentium Pro芯片中增加了8个64位寄存器和57条功能强大的新指令，以提高多媒体和通信应用程序中某些计算密集的循环速度。MMX采用单指令多数据（SIMD）技术并行处理多个信号采样值，可使不同的应用程序性能成倍提高。如：视频压缩可提高1.5倍，图像处理可提高40倍，音频处理可提高3.7偌，语音识别可提高1.7倍，三维动画可提高20倍。
与Pentium完全兼容的P55C芯片是1998年3月正式推出的。以后推出的Pentium、Pentium pro或P7等CPU，均将支持MMX指令。
在数据压缩的硬件实现方面，根本的出路是要有自己的音像压缩芯片（特别是解压芯片），不管是专用集成电路（ASIC）实现，还是借助于通用DSP来编程。
而这一类芯片，目前还只是“雾里看花”。
不过我们相信，在不久的将来，这些也会成为现实。