本站原创本文是一篇计算机多媒体论文范文,计算机多媒体类毕业论文格式模板,关于计算机多媒体音像压缩技术的应用前景探析相关在职研究生毕业论文范文。适合计算机多媒体及多媒体及计算机多媒体技术方面的的大学硕士和本科毕业论文以及计算机多媒体相关开题报告范文和职称论文写作参考文献资料下载。
摘 要：计算机多媒体技术功能丰富,包括音频、视频、图像、文字、动画等.在互联网和通信技术迅速发展的今天,计算机多媒体音像也随之发展,很多行业如医疗,书籍,金融,通讯,咨询服务等等都在其影响下发生了巨大变化.然而,计算机多媒体音像数据压缩技术的发展,是互联网与通信技术得以深入发展的关键所在.由于音频、视频、图像信号中冗余信息的存在,为数据压缩在多媒体音像技术中的应用提供平台.数据压缩技术包括无损压缩和有损压缩,这些压缩技术又有其各自的标准.本文对计算机多媒体音像压缩技术进行了研究,并对其应用前景进行了探讨分析.
关 键 词：计算机多媒体；音像压缩技术；数据压缩
中图分类号：TP391
计算机多媒体是近几年出现的新兴事物,正处于飞速而全面的发展中.计算机多媒体音像技术的定义为：将音频、视频、图像、文字、动画、数字等媒体信息作为输入信号输入计算机,计算机输出数字化后的信息,即交互展示音频、视频、图像、文字、动画、数字等媒体形态.计算机多媒体的兴起革命性地改变了人们获取信息的方式,为人们在IT时代的交流提供平台.从本质上来讲,多媒体融合了两种或两种以上的媒体,计算机多媒体技术可以完成多媒体信息的处理和传送,如音频、视频、图像、文字、动画、数字等.计算机多媒体音像具有互联网特性,即通过互联网或通信传输信息,而不是通过光盘硬盘U盘等存储介质来传递.此外,计算机多媒体的传输方式是交互式工作,而不仅仅是单向或双向传输.
然而,海量的多媒体数据中携带的冗余信息给多媒体信息的传播与应用带来了一定阻碍,使得数据压缩技术成为计算机多媒体技术发展的必经之路.在多媒体技术的发展过程中,数据压缩是计算机多媒体技术中的一种关键技术,所谓数据压缩,就是用较少的信息来表示原始信息.数据压缩能够促成迅速地传输信号、紧缩数据存储容量,解决音频、视频、图像、文字、动画文件的原始数据数据量过大带来的困扰.
1数据压缩技术研究
现如今,计算机多媒体数据压缩技术发展的已经比较成熟了,其成功压缩的实现建立在音频、视频、图像、文字、动画这些媒体数据强大的压缩能力的基础上.就图像压缩而言,目前使用较多的图像存储方式是位图图像的存储方式.在位图图像中像素与像素之间在列方向和行方向皆具有一定相关性,因此,位图图像整体上数据的存在一定冗余度.在计算机多媒体系统中,数据信息要完成从单一媒体转移到多种媒体的过程,如果传输或处理海量的音频、视频、图像、文字、动画信息等,将会生成大量的数据量,尤其是音频与视频,具有数据量非常庞大.在没有进行数据压缩处理的情况下,计算机系统对多媒体信息的存取和交换等处理几乎是不可能完成的任务,将会非常困难且耗时.由此可见,在计算机多媒体系统中,既要获得高质量的图像、视频画面和音频效果,与此同时,又要解决庞大的数据量带来的问题,务必处理好图像、视频、音频数据存储量大,以及实时传输这两个关键问题.
多媒体音像数据中的一些多余信息,称为冗余信息,即数据间的具有相关性的部分.统计冗余、信息熵冗余、空间冗余、知识冗余等都是冗余数据的情况,对这些冗余类型建立数学模型之后,利用某些数学变换消除这些相关性在理论上是可以实现的.消除这些冗余信息,便可以实现数据压缩,解压缩后也不影响这些数据的效果与应用.
数据压缩技术从解压缩后的数据与原始数据的相同程度上来看,分为有失真数据压缩和无失真数据压缩.有失真压缩的定义是：数据解压缩后与原始数据相比存在误差,但是有失真压缩相较于无失真压缩可以取得较大的压缩比,这是有失真数据压缩技术的优点.有失真数据压缩法将会丢失原始信息中的一部分,并且丢失的信息不可恢复,因此有失真数据压缩是一个不可逆的过程.对于部分清晰度较高的图像数据而言,当中包含的非关键信息在压缩阶段即使丢失了也不会引起人视觉上的改变.由于信息损失引起的变化很小,数据解压缩后难以觉察与原始数据的区别,所以有失真压缩也同样可以用于用音频与视频数据.与无失真压缩相比,虽然前者没有信息丢失,但压缩比通常只有区区2：1,有失真压缩根据被压缩信息的类型,压缩比可达到100：1,甚至于200：1.
无失真压缩是指在数据解压缩后与原始数据相比不存在误差的一种数据压缩技术,霍夫曼编码、算术编码等等都是经典的无失真压缩方法.无失真压缩技术的数学模型是概率统计编码,所以,无失真压缩对重复信息较多（冗余较多）的文件压缩倍数较大,反之,对于没有重复或重复较小（冗余较少）的文件,则压缩倍数就较小.无失真压缩中效果较好的是算术编码.从信息学角度出发,无失真编码忽略了被压缩信息的性质以及压缩技术.无失真压缩并不是根据被压缩信息的类型实现优化压缩的技术,而是以平均信息量为基础的技术,并且将所有的数据作为比特序列.平均信息量编码并未考虑被压缩信息的内容.在计算机多媒体技术中,无失真压缩通常用来压缩文本文件,解压缩后原始数据能够完全恢复.但这种方法的缺点是压缩比较低,几种经典的无失真压缩方法如霍夫曼编码、lzw编码、行程编码等的压缩比一般处于2：1至5：1之间.
2应用前景
音像多媒体数据压缩技术一直是计算机多媒体技术的热点,是计算机处理音频、视频、图像、文字、动画等数据的重要基础,其潜在价值巨大.当前的音像多媒体数据压缩技术方法较多,如何根据现实需要选择压缩技术是有效压缩数据的关键.由于各种媒体特性各异,针对每种媒体都有不同的压缩算法.
作为一种有损压缩格式,JPEG是最常用的图像数据格式.将图像进行JPEG压缩后,图像存储大小骤然变小,图像中的冗余信息将会丢失.在使用过高的压缩比例时,解压缩后恢复的图像的质量将会收到显著影响.虽然JPEG压缩技术用有损压缩方式去除冗余的图像数据,但是能够满足较高压缩比以及解压缩后获得丰富的图像信息,即平衡了图像质量和存储大小,这是JPEG的优势所在.
MPEG是一种适用于视频数据的压缩算法,它对单幅图像（帧）进行编码,同时利用帧与帧之间的相关性,消除冗余的帧,大大提高了视频的压缩比例.
分形压缩技术由于它具有快速压缩及分辨率无关的特点,可以实现无级缩放使其在多媒体播放、浏览、分类、查找等领域中有其重要的应用.分形压缩技术的主要缺点是压缩速度较其他压缩技术慢.
此外,小波变换是一种崭新的压缩技术,在软件压缩方面小波变换具有快速压缩以及大压缩比等优点,有望在计算机新媒体音像压缩技术中成为新的压缩技术标准.
3结束语
计算机多媒体音像压缩技术作为一种新兴的综合性IT技术,将在世界范围内对大众传媒产生革命性的作用,因为它为计算机设备、多媒体设备、音频应用、动画制作和视频应用带来了天翻地覆的改变.计算机多媒体音像压缩技术的发展将有利于多媒体音像技术还可以应用于数字博物馆、国土安全、军事安全、数字图书馆、数字交通监控等应用领域的建设与发展,以及加速计算机的深度普及.现如今,计算机多媒体音像压缩技术有着飞速发展的趋势,在这种趋势下,必将产生更加高质量的多媒体音像数据压缩、解压缩产品,以及产生更多高质量多媒体音像输入、输出产品,因此,在这些因素的相互作用下,计算机多媒体音像压缩技术必将上升到一个新的高度.