漫漫長路

B > Byte

b > bit

若多媒體內容未經過壓縮的大小：(ppt 42)

1. frame size 640/480 pixels

2. 16 bits per pixels

3. playback rate is 30 fps

4. vedio length is five minutes

=>

transmission rate: 18 MB/sec

storage requirement: 5 GB

=>

資料量太大

所以需要做data cmopression:移除 unused(超出人類可感官範圍) and  redundant(沒有用到的內容) material.

例如:

電話錄音時，雙方皆沉默時(redundant)的部分會偵測到並暫時暫停錄音

將多媒體中重複的資料(redundant)去除

Type of Redundancy

Spatial redundancy:照片中 neighbor pixels is  strongerly correlated in almost all natural images (相鄰的像素點通常具有相關性，除了在邊界上)

Temporal redundancy: 前一秒與下一秒的 frame 通常變化不大，可以儲存 frame 的差異性，將差異性疊加在前一張f rame 內容上，就可以看到目前的 frame

redundancy in scale：當 frame 放大縮小時，內容中的像素與鄰近像素的相關性不變

redundancy in frequency: 相鄰兩個 frame 間的像素頻譜值通常非常相似

Stereo redundancy : 左右聲道通常一致，不用儲存兩份檔案，除非有區分一邊出音樂一邊出聲音等

(ppt 45 關於壓縮的名詞要看)

Lossless ：壓縮過的資料解壓縮後可以很精準地還原回來

Loss：無法百分百還原原始資料(大部分多媒體皆使用此)

intraframe : 外部 frame，探討單張 frame 內部像素間的相關性

interframe : 內部 frame，探討每張 frame 的差異性

symmetrial : 編碼與解碼時間相同(非常少見)

asymmetrial : 編碼語解碼時間不同，通常而言，編碼會比解碼久，因為編碼時要大量搜尋各種可能去做壓縮(大部分多媒體皆使用此)，因此有很多論文具探討是否可以利用平行化去降低編碼時間

real-time:編解碼時間不可超過 50ms

scalable: 可調性，(h.264  或 h.265 scalable vedio coding,SVC)，當所需影片大小(解析度)不同時，可以提供不同版本的編碼(因為手機與電腦需要不同解析度)

Entropy coding (熵:宇宙中不變的元素)：數位化的過程中，使用最少的 bit 去表示，且不會有任何資料遺失，regarless of semantics(語意內涵) of the data，例如: Huffman coding、Run-length coding

Source coding：考慮資料的語意內涵，例如當超過人感官的資料則不做編碼，例如:離散餘旋轉換(DCT)、離散小波轉換、傅立葉轉換

Hybrid coding: 混合式(雜種)，整合以上兩種 例如：H.261 、H.263、 MPEG、 JPEG

這節課會介紹這幾種方法的概念與基礎，紅色會重點介紹，但不介紹方法之變形