Цифровая обработка ТВ сигналов. Часть 2. Бобрешов А.М - 16 стр.

UptoLike

16
При декодировании энтропийного кода и при деквантовании
используются таблицы кодирования и таблицы коэффициентов квантования ,
которые могут содержаться в одном файле со сжатым изображением .
Рассмотрим более подробно операции, выполняемые при кодировании, и
соответствующие им обратные операции, выполняемые при декодировании.
Кодер JPEG Изображение
Сжатые видеоданные
Рис.8.2. Структурная схема декодирования по стандарту JPEG
8.1.2.Разбиение изображения на блоки
Полутоновое монохромное (черно - белое) изображение разбивается на блоки
8 х 8 пикселов. Эти блоки далее кодируются один за другим . Порядок
кодирования блоков слева направо , один горизонтальный ряд блоков за другим .
Цветное изображение может быть представлено в формате RGB, когда для
каждого пиксела задаются значения трех цветов. В этом случае каждый блок
8х8 пикселов представляется тремя блоками 8х8 чисел. Кодирование данных
каждого из трех цветов выполняется также, как для полутонового
монохромного изображения .
Предпочтительнее представление цветного изображения в формате YC
B
C
R
,
где для каждого пиксела задаются значения яркости и цветоразностных
сигналов. В этом случае возможно уменьшение числа блоков для информации о
цвете. Например, если уменьшить число отсчетов цветоразностных сигналов по
вертикали и горизонтали в два раза, что соответствует формату 4:2:0, то на
кждые четыре блока элементов сигнала яркости Y будет приходиться один блок
элементов сигнала C
B
и один блок элементов сигнала C
R
. По сравнению с
форматом RGB полное число кодируемых блоков уменьшится в два раза , но
заметного уменьшения качества изображения при этом не произойдет, так как
зрительный аппарат человека не воспринимает искажения цвета мелких
деталей изображения .
Возможны два варианта последовательности кодирования блоков цветного
изображения . Согласно первому варианту, называемому последовательным,
сначала кодируются все блоки элементов сигнала Y, затем все блоки элементов
сигнала C
B
, затем все блоки сигнала C
R
. Второй вариант предусматривает
перемежение блоков разных составляющих . Например, в случае формата
Обратное
БДКП
Декодер
Хаффмана
Декван-
тователь
Таб
лица
кодов
Декодер JPEG
                                             16
    П ри деко диро вании энтро пий но го ко да           и     при     декванто вании
испо льзу ю тся таблицы ко диро вания и таблицы ко эффициенто в кванто вания,
ко то ры е м о гу т со держаться в о дно м фай ле со сжаты м изо бражением .
    Рассм о трим бо лее по дро бно о перации, вы по лняем ы е при ко диро вании, и
со о тветству ю щ ие им о братны е о перации, вы по лняем ы е при деко диро вании.

                         К До ек
                              дер   JPEG
                                о дер JPEG                                 И зо бражение

           Д еко дер          Д екван-            О братно е
           Х аффм ана         то ватель             БД К П




           Т аблица           Т аблица
             ко до в




Сжаты е видео данны е

         Рис.8.2. Стру кту рная схем а деко диро вания по стандарту JPEG

8.1.2.Р азбиениеизображ енияна бл оки
    П о лу то но во е м о но хро м но е (черно -бело е) изо бражение разбивается на бло ки
8х8 пиксело в. Э ти бло ки далее ко диру ю тся о дин за дру гим . П о рядо к
ко диро вания бло ко в слева направо , о динго ризо нтальны й ряд бло ко в за дру гим .
    Ц ветно е изо бражение м о жет бы ть представлено в фо рм ате RGB, ко гда для
каждо го пиксела задаю тся значения трех цвето в. В это м слу чае кажды й бло к
8х8 пиксело в представляется трем я бло кам и 8х8 чисел. К о диро вание данны х
каждо го из трех цвето в вы по лняется также, как для по лу то но во го
м о но хро м но го изо бражения.
    П редпо чтительнее представление цветно го изо бражения в фо рм ате YCBCR,
где для каждо го пиксела задаю тся значения ярко сти и цвето разно стны х
сигнало в. В это м слу чае во зм о жно у м еньшение числа бло ко в для инфо рм ации о
цвете. Н априм ер, если у м еньшитьчисло о тсчето в цвето разно стны х сигнало в по
вертикали и го ризо нтали в два раза, что со о тветству ет фо рм ату 4:2:0, то на
кжды е четы ре бло ка элем енто в сигнала ярко сти Y бу дет прихо диться о динбло к
элем енто в сигнала CB и о дин бло к элем енто в сигнала CR. П о сравнению с
фо рм ато м RGB по лно е число ко диру ем ы х бло ко в у м еньшится в два раза, но
зам етно го у м еньшения качества изо бражения при это м не про изо й дет, так как
зрительны й аппарат чело века не во сприним ает искажения цвета м елких
деталей изо бражения.
    В о зм о жны два варианта по следо вательно сти ко диро вания бло ко в цветно го
изо бражения. Со гласно перво м у варианту , назы ваем о м у по следо вательны м ,
сначала ко диру ю тся все бло ки элем енто в сигнала Y, затем все бло ки элем енто в
сигнала CB, затем – все бло ки сигнала CR. В то ро й вариант преду см атривает
перем ежение бло ко в разны х со ставляю щ их. Н априм ер, в слу чае фо рм ата