1、图像与视频压缩技术入门

图像与视频压缩技术入门

1. 数据压缩的基本概念

1.1 源编码的定义

在当今数字化时代，图像和视频在网络上的传输量巨大，如电视、互联网和无线通信等领域。由于可用带宽有限，需要对图像和视频数据进行处理，使其能在有限带宽或存储空间中实时传输，这个过程就是数据压缩，在通信领域也被称为源编码。当压缩后的音视频数据通过传输信道时，为了应对信道中的噪声影响，会添加额外的比特进行纠错，这一过程称为信道编码。虽然信道编码会增加一些数据，但与源编码减少的数据量相比，压缩数据仍具有明显优势。

下面是数据压缩和传输的流程：

graph LR
    A[原始视频源] --> B[源编码器]
    B --> C{压缩类型}
    C -->|无损压缩| D[无损压缩数据]
    C -->|有损压缩| E[有损压缩数据]
    D --> F[熵编码器]
    E --> F
    F --> G{是否传输}
    G -->|是| H[信道编码器]
    G -->|否| I[存储]
    H --> J[数字调制器]
    J --> K[通信信道]
    K --> L[通信接收器]
    L --> M[信道解码器]
    M --> N[熵解码器]
    N --> O[源解码器]
    O --> P[目的地]
    I --> N

1.2 压缩的必要性

图像在计算机中以数组形式表示，黑白图像通常是二维数组，