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神奇的魔术 - 影音压缩技术
 

【作者: 誠君】2004年01月15日 星期四

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目前,MPEG-2的传输速率约2 Mbits/s,如果所要传的数字影像(digital picture)愈是复杂,MPEG-2的传输速度就会愈慢。乍看之下,这个结果是出奇的慢;这意味着,160 Mbits/s的动态视讯信号(motion video)只有1.5%被使用;具DVD画质的影像速率是6 Mbits/s,也只能使用到其中的4%而已。这是为什么呢?这是一个魔术,一个以「有限」代表「无限」,但又不被拆穿的「把戏」。图一可以简单解释此压缩处理的步骤。


《图一》
《图一》

简言之,图一就是表示数字压缩技术。利用数字信号来储存和传送数字信息比利用纯粹的(raw)模拟信号需要更多的带宽,那为什么还要利用数字信号呢?因为以数字信号来代表信息是比较容易的,而且质量可以维持比较久,可支持长距离通讯,能降低成本,信息内容可以用标准格式传收。其中成本价格是影音处理技术的成败关键。数字压缩技术适用于各种多媒体形式,例如:图片、影像、动画、照片、语音、文字...等。


在(图一)中,「去除累赘信息」就是将原始信息去芜存菁,它是一个前置动作(preprocessing),通常是在做取样的动作;「熵」是统计学或数学的专有名词,简单讲,就是「不确定」;「去熵」就是利用算法建构数学模型,去除输入的取样信号的不确定性;无损编码也是一种算法(这里所说的编码其实就是「压缩」),和它相反的称作「有损(lossy)编码」,底下解释一下有损和无损编码之间不同的地方:
...
...

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